Qu'est-ce que IPv4?

La version originale du protocole Internet a été déployée pour la première fois en 1983 dans ARPANET, à savoir le protocole Internet version 4 (IPv4). L'IPv4 est la quatrième version de l'adresse IP avec une limite de 4 milliards d'adresses IP. L'adresse IPv4 est exprimée en une valeur entière de 32 bits et écrite en notation décimale à points composée de quatre groupes d'octets de huit valeurs d'adresse exprimées indépendamment en décimales nos. et séparés par des points. Les plages peuvent être comprises entre 0 et 255.

Exemple: l'adresse IP 105.249.119.16 représente le nombre décimal 32 bits et en binaire est 01101001.11111001.01110111.00010000.

Il est utilisé dans les réseaux de commutation par paquets pour une mise en réseau ininterrompue.
Il a un format normalisé pour fournir des informations d'un appareil à un autre qui est connecté via Internet.
L'identification est fournie pour chaque appareil connecté entre les réseaux.
Il existe des méthodes de configuration pour chaque appareil et elles varient également selon les types de réseau.
IPv4 a défini des adresses 32 bits (4 octets) et utilise 3 classes: A, B, C.
La classe A est utilisée pour les grands réseaux. Il utilise 8 bits pour la mise en réseau et 24 bits pour l'hébergement.
La classe B est utilisée pour les réseaux moyens. Il utilise 16 bits pour la mise en réseau et 16 bits pour l'hébergement.
La classe C est utilisée pour les petits réseaux. Il utilise 24 bits pour la mise en réseau et 8 bits pour l'hébergement.
De plus, la classe D est utilisée pour la multidiffusion et la classe E est utilisée à des fins expérimentales.

1. Adresses IP: L'adresse de protocole Internet (adresse IP) est une étiquette numérique attribuée à un périphérique connecté à un réseau, qui utilise le protocole Internet pour la communication. La couche Internet transmet l'adresse IP de l'adresse du saut suivant à la couche réseau. Cette adresse est limitée à une adresse physique et une nouvelle trame est formée. Le reste de la trame d'origine est encapsulé dans une nouvelle trame avant d'être envoyé sur le canal de communication. La couche réseau constitue l'épine dorsale du modèle OSI et gère le meilleur chemin logique pour le transfert de données entre les nœuds.

«Généralement, il est constitué de valeurs binaires et pilote le routage de toutes les données sur Internet».

L'adresse IP a 2 fonctions principales,

Identification de l'interface hôte / réseau
adressage d'emplacement

2. IANA: l'IANA (Internet Assigned Numbers Authority) et par 5 RIR (Regional Internet Registries) gèrent l'espace d'adressage IP. Ils sont responsables des territoires désignés pour l'attribution aux registres Internet locaux tels que les fournisseurs de services Internet et autres utilisateurs finaux. Et ces affectations peuvent être statiques ou dynamiques en fonction des pratiques réseau et des fonctionnalités logicielles.

En-tête de datagramme IPv4

Voici une explication schématique de l'en-tête de datagramme:

Voyons l'en-tête de datagramme ipv4 dans le format tabulaire ci-dessous:

Version	Il s'agit d'un champ de 4 bits, et il indique la version d'IP que nous utilisons.
HLen	Il donne la longueur de l'en-tête. La longueur minimale de l'en-tête doit être de 20 octets car la taille maximale de l'en-tête de 4 bits est 15. Si nous utilisons le champ d'options, 60 octets (20 + 40) seront la longueur maximale de l'en-tête.
Type de service	Les 3 premiers bits indiquent la priorité et les 4 bits suivants indiquent le type de service et les derniers bits ne sont pas utilisés. Les 4 bits de services définissent le délai, le débit, la fiabilité, le coût.
Longueur totale	Le champ de longueur totale définit la longueur totale du datagramme, y compris l'en-tête. la longueur totale peut être calculée comme longueur de données + longueur d'en-tête ou longueur de données = longueur totale - longueur d'en-tête de 16 bits
Identification (ID de fragment)	Comme IPv4 est un service de datagramme, ces bits aident à identifier de manière unique lorsque la fragmentation est terminée sur les paquets de datagramme.
Drapeaux	Le drapeau indique la fragmentation à l'aide du champ d'identification, indique essentiellement si elle peut être fragmentée ou si celle-ci est la dernière.
Décalage de fragment	La position de voisin de chaque fragment est mesurée depuis le début des données originales par unités de 8 octets.
Temps de vivre	Cela permet de mal orienter les transactions des datagrammes. Il mesure le nombre de routeurs que le datagramme peut traverser. Il vérifie en décrémentant la valeur à 1 jusqu'à ce qu'elle atteigne 0. Le datagramme est rejeté lorsqu'il atteint zéro.
Protocole	IPv4 contient des données des différents protocoles. Ce champ aide la couche réseau à comprendre quelles données appartiennent à quel protocole.
Somme de contrôle d'en-tête	Ce champ est utilisé pour détecter les erreurs dans les paquets ou les messages.
Adresse IP source	Adresse 32 bits de l'hôte émetteur.
Adresse IP de destination	Adresse 32 bits de l'hôte récepteur.
Les options	Chaque datagramme ne spécifie pas le champ d'option. C'est la liste des spécifications qui contient les restrictions de sécurité, le routage, etc.

Limitations d'IPv4

Manque d'espace d'adressage: l' espace d'adressage s'épuise rapidement, car un certain nombre d'appareils connectés à Internet se développent rapidement.
Extensibilité de protocole faible: taille insuffisante de l'en-tête IPv4, ne prend pas en charge les paramètres supplémentaires requis.
Problème de limitation de sécurité pour les communications: les informations ne disposent pas d'un accès limité hébergé sur le réseau. Conçu à l'origine pour les réseaux militaires isolés. Puis adapté pour le réseau public d'éducation et de recherche.
Manque de prise en charge de qualité en service: retard dans la bande passante des informations et certains réseaux ne prend pas en charge pour cette raison.
Limitations géographiques: Comme il a été créé aux États-Unis, il implique la distribution d'adresses IP et près de 50% sont réservés aux États-Unis.

Avantages d'IPv4

1. Sécurité fiable: ce paquet d'adresses a un cryptage des données pour maintenir la confidentialité et la sécurité pendant la communication sur le support public.

2. Grandes tâches de routage:

La grande quantité de routeurs fonctionnels en fait une dorsale Internet et donc une allocation de réseau vitale.
L'infrastructure dépend à la fois du routage hiérarchique et plat.
Il devient également facile de connecter plusieurs appareils sur un grand réseau sans NAT.

3. Vidéothèques et conférences: un nombre accru d'utilisateurs d'Internet ralentit le transfert de données en ligne. Ce modèle de communication offre un service de qualité et un transfert de données efficace. Les services TCP et UDP sont utilisés dans la plupart des cas; malgré des fonctionnalités limitées, les adresses IPv4 sont redéfinies et permettent le chiffrement des données.

4. Flexibilité: le routage IPv4 est plus évolutif et efficace car l'adressage est agrégé. Plus précisément, fonctionne bien pour la multidiffusion et la communication de données sur les réseaux d'une organisation.

Utilisation d'IPv4

Les attributions d'adresses sont établies dans 5 RIR avec ses adresses IP,

Centre d'information sur le réseau africain (AFRINIC): dessert l'Afrique et certaines parties de l'océan Indien.
Registre américain des numéros Internet (ARIN): dessert également le Canada, certaines régions des Caraïbes et les États-Unis, ainsi que les îles de l'Atlantique Nord.
Centre d'information du réseau Asie-Pacifique (APNIC): dessert la plupart des pays d'Asie et d'Océanie.
Centre d'information du réseau d'Amérique latine et des Caraïbes (LACNIC): dessert l'Amérique latine et certaines parties des Caraïbes.
Centre de coordination de réseau Reseaux IP Europeens (RIPE NCC): dessert l'Europe, l'Asie centrale et le Moyen-Orient.

Ces régions sont responsables de l'attribution des adresses IP aux opérateurs et utilisateurs d'Internet dans cette région.

Les RIR se sont épuisés en nombre d'IPv4, en raison du manque d'allocations d'adresses IP. Pour contrer la pénurie d'adresses IP et élargir l'utilisation des adresses dans la communication pour accéder efficacement, IPv6 a été créé. En raison de l'épuisement des adresses IPv4, IPv6 a été créé avec une conception d'infrastructure et une capacité accrues pour gérer la charge utile.

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