Protocolul IPv4

Definitie

Internet Protocol (IP) este un protocol prin care datele sunt trimise de la un calculator la altul prin intermediu Internetului. Fiecare calculator (cunoscut ca HOST), pe internet are cel puţin o adresa IP unica, care il identifica intre toate computerele de pe internet. Cand se trimit sau se primesc date (de ex.: e-mail, pagini web) mesajul este divizat în parti mai mici numite pachete. Fiecare pachet cuprinde adresa celui care trimite datele, dar şi a celui caruia ii sunt destinate.

Adresa IP este utilizata la nivelul programelor de prelucrare in retea. In schimb,la nivelul utilizatorilor cu acces la Internet, identificarea calculatoarelor se face printr-un nume de calculator host gestionat de sistemul DNS.

Adresare

IPv4 foloseste 32 biti (4 bytes) de adresa, ceea ce limiteaza spatial de adrese la 4,294,967,296 (232) posibile adrese unice. Cu toate acestea, unele adrese sunt rezervate pentru scopuri special cum ar fi retele private(~18 milioane de adrese) sau adrese de multicast(~16 milioane de adrese). Acest lucru, reduce numarul de adrese care pot fi alocate ca adrese de internet publice.

Adresele IPv4 sunt de obicei scrise in notatie punct zecimal, care consista inscrierea cei petru octeti ai adresei exprimati in baza 10 si separate de catre puncte.

Alocarea adreselor

Initial, o adresa IP era compusa din doua parti:

- Network ID: primul octet

- Host ID: ultimii trei octeti

Aceasta a creat o limita de 256 de retele. Pe masura ce numarul retelelor a inceput sa creasca, aceasta metoda a devenit inadecvata.

Pentru a depasi aceasta limita, clase diferite de retea au fost definite, intr-un sistem care a fost mai tarziu cunoscut drept classful networking. Cinci clase de retea au fost create (A, B, C, D si E), trei dintre ele (A, B si C) avant lungimi diferite pentru partea de retea. Restul adresei a fost folosit sa identifice calculatorul in cadrul unei retele, ceea ce insemna ca fiecare clasa de retea avea un numar maxim de statii diferit. Clasa D a fost create pentru adrese de multicast iar clasa E a fost rezervata.

In jurul anului 1993, aceste clase au fost inlocuite cu schema Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Primul avantaj al acestei scheme a fost reimpartirea claselor A, B si C in blocuri mai mici sau mai mari de adrese care puteau fi allocate catre diferite entitati (cum ar fi providerii de servicii Internet si clientilor lor) sau retelelor locale.

Asignarea unei adrese nu este la intamplare. Principiul fundamental al rutarii este ca ca fiecare adresa a unui dispozitiv sa descrie locatia dispozitivului intr-o retea. Acest lucru presupune ca o adresa alocata intr-o parte a retelei sa nu fie in folosinta si in alta parte a retelei. O structura ierarhica create de CIDR si supravegheata de IANA (Internet Assigned Numbers Authority) si autoritatile refinale RIR (Regional Internet Registries), controleaza asignarea adreselor IP in lumea intreaga. Fiecare RIR mentine o baza de date publica WHOIS prin care ofera informatii despre adresele IP allocate; informatiile din aceste baze de date joaca un rol central pentru uneltele de localizare geografica a adreselor IP.

Blocuri de adrese rezervate

CIDR bloc adrese Descriere Referinta

0.0.0.0/8 Reteaua curenta (valid numai ca adresa sursa) RFC 1700

10.0.0.0/8 Retea privata RFC 1918

14.0.0.0/8 Retele publice de date RFC 1700

127.0.0.0/8 Loopback RFC 3330

128.0.0.0/16 Rezervat (IANA) RFC 3330

169.254.0.0/16 Link local RFC 3927

172.16.0.0/12 Retea privata RFC 1918

191.255.0.0/16 Rezervat (IANA) RFC 3330

192.0.0.0/24 Rezervat (IANA) RFC 3330

192.0.2.0/24 Documentatie si cod exemplu RFC 3330

192.88.99.0/24 IPv6 catre IPv4 RFC 3068

192.168.0.0/16 Retele private RFC 1918

198.18.0.0/15 Retele teste RFC 2544

223.255.255.0/24 Rezervat (IANA) RFC 3330

224.0.0.0/4 Multicast (fosta clasa D)

RFC 3171

240.0.0.0/4 Reserved (fosta Class E) RFC 1700

255.255.255.255 Broadcast

Retele private

Din cele aproximativ 4 miliarde de adrese posbilie in IPv4, trei zone de adrese sunt rezervate pentru retelele private. Aceste zone nu sunt rutabile in afara retelelor private si statiile din cadrul retelei private nu pot comunica direct cu retele publice fara ajutorul traducerii adresei de retea (NAT).

Urmatoarele zone sunt rezervate pentru retele private (RFC 1918):

Nume Bloc adrese Numar de adrese Descriere clasa

Bloc 24 bit 10.0.0.0–10.255.255.255 16,777,216 1 bloc Clasa A

Bloc 20 bit 172.16.0.0–172.31.255.255 1,048,576 16 blocuri Clasa B

Bloc 16 bit 192.168.0.0–192.168.255.255 65,536 256 blocuri clasa C

Adresare legatura locala

RFC 3330 defineste un bloc de adrese, 169.254.0.0/16, pentru scopul special de adresare legatura locala. Aceste adrese sunt valide pentru legatura, cum ar fi un segment de retea locala sau conexiune point-to-point. Aceste adrese nu sunt rutabile si asemenea adreslor private nu pot fi sursa sau destinatia pachetelor care traverseaza internetul. Adresele de legatura locala sunt folosite in primul rand pentru autoconfigurarea adreselor (Zeroconf) cand o statie nu isi poate obtine o adresa IP de la serverul de DHCP sau din alte metode de configuratie interne.