వివిధ రకాల నెట్‌వర్క్‌లలో డిజిటల్ కమ్యూనికేషన్‌లను ఏర్పాటు చేయడానికి ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ (IP) కీలకమైనది. దాని సంస్కరణల్లో, ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ వెర్షన్ 4 (IPv4) అత్యంత విస్తృతంగా స్వీకరించబడింది మరియు గ్లోబల్ ఇంటర్నెట్ కనెక్టివిటీకి వెన్నెముకగా పనిచేస్తుంది.
1980ల ప్రారంభంలో అభివృద్ధి చేయబడింది, IPv4 లెక్కలేనన్ని ఆవిష్కరణలను సులభతరం చేసింది మరియు దాని వారసుడు IPv6కి పెరుగుతున్న మార్పు ఉన్నప్పటికీ ఇంటర్నెట్ ఆర్కిటెక్చర్‌కు కేంద్రంగా ఉంది. ఈ పోస్ట్ IPv4 యొక్క ఆవశ్యకతలను పరిశోధిస్తుంది, దాని పనితీరు, ప్రాముఖ్యత మరియు మరింత అధునాతన ప్రోటోకాల్ వైపు క్రమంగా మార్పును అన్వేషిస్తుంది.
IPv4 అంటే ఏమిటో వివరించి, అన్వేషిద్దాం:
IPv4 అంటే ఏమిటి?
ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ వెర్షన్ 4, లేదా IPv4, ఇది ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ యొక్క నాల్గవ పునర్విమర్శ మరియు ఉత్పత్తి కోసం అమలు చేయబడిన మొదటి వెర్షన్. 1983లో ARPANETలో దాని అమలు డిజిటల్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలలో గణనీయమైన అభివృద్ధిని గుర్తించింది. IPv4 చిరునామాలు సుమారు 4.3 బిలియన్ ప్రత్యేక చిరునామాలను అనుమతించే 32-బిట్ సంఖ్యలు.
ఈ అడ్రసింగ్ సామర్ధ్యం ప్రారంభ నెట్‌వర్క్ డిమాండ్‌లకు సరిపోతుంది కానీ నేటి విస్తారమైన మరియు పెరుగుతున్న ఇంటర్నెట్ వినియోగానికి సరిపోదు, ఇది IPv6 అభివృద్ధికి దారితీసింది.
IPv4 ఎలా పనిచేస్తుంది
ఒక IPv4 చిరునామా సాధారణంగా డాట్-డెసిమల్ సంజ్ఞామానంలో ప్రదర్శించబడుతుంది, ఇందులో నాలుగు ఆక్టెట్‌లు (లేదా బైట్‌లు) పీరియడ్‌ల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. ప్రతి ఆక్టెట్ 0 నుండి 255 వరకు ఉండే దశాంశ సంఖ్యను సూచిస్తుంది. ఉదాహరణకు, IPv4 చిరునామా 192.168.1.1 బైనరీ సీక్వెన్స్‌కి అనువదిస్తుంది 11000000.10101000.00000001.00000001.
IP చిరునామా విచ్ఛిన్నానికి ఉదాహరణ:
- 192 = 11000000
- 168 = 10101000
- 1 = 00000001
- 1 = 00000001
మూలాధారం నుండి గమ్యస్థానానికి డేటా ప్యాకెట్లు తప్పనిసరిగా అనుసరించాల్సిన నెట్‌వర్క్ ద్వారా అత్యంత సమర్థవంతమైన మార్గాన్ని గుర్తించడానికి IPv4 రౌటింగ్ అనే పద్ధతిని ఉపయోగిస్తుంది. ప్రతి ప్యాకెట్ యొక్క గమ్యస్థాన IP చిరునామా ఆధారంగా ఫార్వార్డింగ్ నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి ఇంటర్నెట్‌లోని రూటర్‌లు రూటింగ్ పట్టికలను ఉపయోగిస్తాయి.
సాధారణ రూటింగ్ ప్రదర్శన:
గమ్యస్థాన చిరునామాతో డేటా ప్యాకెట్‌ను ఊహించుకోండి 192.168.1.1. అదే నెట్‌వర్క్‌లో ఉంటే ప్యాకెట్‌ను నేరుగా గమ్యస్థానానికి పంపాలా లేదా మరొక రౌటర్‌కు ఫార్వార్డ్ చేయాలా అని నిర్ణయించడానికి రూటర్ దాని రూటింగ్ పట్టికను తనిఖీ చేస్తుంది.
IPv4 చిరునామా తరగతులు
IPv4 చిరునామాలు వివిధ పరిమాణాలు మరియు అవసరాల నెట్‌వర్క్‌లకు అనుగుణంగా ఐదు తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి:
- క్లాస్ ఎ: ప్రతి 127 నెట్‌వర్క్‌లలో 16 మిలియన్ హోస్ట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది. (ఉదా,
10.0.0.1) - క్లాస్ బి: ప్రతి 16,000 నెట్‌వర్క్‌లలో 65,000 హోస్ట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది. (ఉదా,
172.16.0.1) - క్లాస్ సి: ప్రతి 2 మిలియన్ నెట్‌వర్క్‌లలో 254 హోస్ట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది. (ఉదా,
192.168.1.1) - క్లాస్ డి: బహుళ ప్రసార సమూహాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. (ఉదా,
224.0.0.1) - తరగతి Eప్రయోగాత్మకం కోసం రిజర్వ్ చేయబడింది; పబ్లిక్ నెట్‌వర్క్‌లలో ఉపయోగించబడదు. (ఉదా,
240.0.0.1)
IPv4 యొక్క లక్షణాలు
IPv4 ప్రాథమికమైనప్పటికీ, ఇంటర్నెట్ కార్యాచరణను సమర్థవంతంగా సులభతరం చేసే అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది:
- సబ్ నెట్టింగ్: ఒకే భౌతిక నెట్‌వర్క్‌ను బహుళ చిన్న, లాజికల్ సబ్‌నెట్‌వర్క్‌లుగా విభజించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది రూటింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది మరియు నెట్‌వర్క్‌ను తార్కికంగా నిర్వహిస్తుంది.
- చిరునామా రిజల్యూషన్ ప్రోటోకాల్ (ARP): స్థానిక నెట్‌వర్క్‌లో గుర్తించబడిన భౌతిక యంత్ర చిరునామాకు IP చిరునామాను మ్యాప్ చేస్తుంది.
- బెస్ట్-ఎఫర్ట్ డెలివరీ మోడల్: IPv4 ప్యాకెట్ల డెలివరీకి హామీ ఇవ్వదు, ప్యాకెట్ సీక్వెన్సింగ్‌ని నిర్వహించదు లేదా నకిలీ డెలివరీని నివారించదు, ఈ పనులను ఉన్నత-స్థాయి ప్రోటోకాల్‌లకు వదిలివేస్తుంది.
పరిమితులు మరియు సవాళ్లు
IPv4 యొక్క ప్రాథమిక పరిమితి దాని చిరునామా స్థలం. ఇంటర్నెట్ పరికరాల పేలుడుతో, 4.3 బిలియన్ చిరునామాలు సరిపోవు, కొరతను తాత్కాలికంగా తగ్గించడానికి నెట్‌వర్క్ అడ్రస్ ట్రాన్స్‌లేషన్ (NAT) వంటి సాంకేతికతలకు దారితీసింది.
NAT ఒక ప్రైవేట్ నెట్‌వర్క్‌లోని బహుళ పరికరాలను ఒకే పబ్లిక్ IP చిరునామాను పంచుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది చిరునామా స్థలాన్ని కాపాడుతుంది కానీ పీర్-టు-పీర్ నెట్‌వర్కింగ్ వంటి కొన్ని రకాల ఇంటర్నెట్ కమ్యూనికేషన్‌లను క్లిష్టతరం చేస్తుంది.
IPv6కి మార్పు
IPv6 IPv4 స్థానంలో మరియు దాని పరిమితులను పరిష్కరించడానికి రూపొందించబడింది. ఇది 128-బిట్ చిరునామాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ఆచరణాత్మకంగా అపరిమిత సంఖ్యలో ప్రత్యేక చిరునామాలను అనుమతిస్తుంది. IPv6 రౌటింగ్ మరియు నెట్‌వర్క్ ఆటోకాన్ఫిగరేషన్ మెరుగుదలలను కూడా కలిగి ఉంది మరియు IP ప్యాకెట్‌లను గుప్తీకరించే మరియు ప్రామాణీకరించే భద్రతా ప్రోటోకాల్‌లకు అంతర్నిర్మిత మద్దతును కలిగి ఉంది.
IPv4 ఈరోజు
IPv6 లభ్యత ఉన్నప్పటికీ, IPv4 దానికి మద్దతు ఇచ్చే విస్తారమైన మౌలిక సదుపాయాల కారణంగా ప్రబలంగా ఉంది. డ్యూయల్-స్టాక్ ఇంప్లిమెంటేషన్‌ల వంటి పరివర్తన మెకానిజమ్‌లు పరికరాలను IPv4 మరియు IPv6లకు మద్దతివ్వడానికి అనుమతిస్తాయి, ఇది తక్షణ సవరణకు బదులుగా క్రమంగా పరివర్తనను సులభతరం చేస్తుంది.
ముగింపు
ఇంటర్నెట్ అభివృద్ధి మరియు విస్తరణలో IPv4 కీలక పాత్ర పోషించింది. దాని పరిమితులు IPv6 యొక్క అభివృద్ధికి అవసరమైనప్పటికీ, దాని ప్రాథమిక నమూనాలు మరియు భావనలు మా ప్రస్తుత డిజిటల్ కమ్యూనికేషన్ అవసరాలకు మద్దతునిస్తూనే ఉన్నాయి.
IPv6కి పరివర్తన జరుగుతోంది, అయితే IPv4 అనేది భవిష్యత్తులో నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్‌లలో కీలకమైన భాగంగా ఉంటుంది.