ที่อยู่ IPv4 คืออะไร?

IPv4 เป็น Internet Protocol รุ่นแรกที่เปิดตัวโดยกระทรวงกลาโหมในสหรัฐอเมริกาบนเครือข่ายหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูง (ARPANET) สามารถผลิตที่อยู่ IP ได้หลายพันล้านรายการ ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ IPv4 นับตั้งแต่ IPv4 เปิดตัวในปี 1983 เราใกล้จะสูญเสียที่อยู่ IP ไปพร้อมกับการเกิดขึ้นของอุปกรณ์ IoT มากขึ้น ในบทความนี้พร้อมกับการเรียนรู้ว่าที่อยู่ IPv4 คืออะไร คุณจะได้อ่านเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของ IPv4

ที่อยู่ IPv4 คืออะไร?

IPv4 เป็น Internet Protocol รุ่นแรก ใช้ พื้นที่ที่อยู่แบบ 32 บิต ซึ่งเป็นที่อยู่ IP ที่ใช้บ่อยที่สุด ที่อยู่ 32 บิตนี้เขียนเป็นตัวเลขสี่ตัวคั่นด้วยทศนิยม ตัวเลขแต่ละชุดเรียกว่า ออกเต ต ตัวเลขในแต่ละออคเต็ตมีตั้งแต่ 0-255 IPv4 สามารถสร้างที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันได้ 4.3 พันล้านรายการ ตัวอย่างของที่อยู่ IPv4 คือ 234.123.42.65 นอกจากนี้ ในบทความ เราจะดูวิธีการแปลงที่อยู่ IPv4 เป็นรหัสไบนารีโดยใช้ IPv4 เป็นวิธีการแปลงไบนารี

ส่วนของ IPv4

ที่อยู่ IP ประกอบด้วยสามส่วน:

• เครือข่าย: ส่วนนี้ของที่อยู่ IP ระบุเครือข่ายที่เป็นที่อยู่ IP ด้านซ้ายมือของที่อยู่ IP เรียกว่าส่วนเครือข่าย
• โฮสต์: ส่วนโฮสต์ของที่อยู่ IP มักจะแตกต่างกันไปเพื่อระบุอุปกรณ์ที่ไม่ซ้ำกันบนอินเทอร์เน็ต อย่างไรก็ตาม ส่วนเครือข่ายจะคล้ายกันสำหรับแต่ละโฮสต์บนเครือข่าย

ตัวอย่างเช่น ส่วนของเครือข่ายและโฮสต์ของที่อยู่ IP นี้ (234.123.42.65 ) คือ:

• Subnet Number: เป็นส่วนเสริมของที่อยู่ IP เป็นการแบ่งส่วนของที่อยู่ IP ออกเป็นส่วนย่อยๆ ช่วยเชื่อมต่อเครือข่ายและลดการรับส่งข้อมูล

การแปลงที่อยู่ IPv4 เป็นรหัสไบนารี

ในขณะที่เราใช้ IPv4 เป็นที่อยู่ตัวเลขแบบ 32 บิต คอมพิวเตอร์และเครือข่ายจะทำงานกับภาษาไบนารี มาทำความเข้าใจวิธีการแปลงที่อยู่ IP เป็นภาษาไบนารีโดยใช้ IPv4 เป็นวิธีการแปลงไบนารี ตามที่เราอ่านมาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับออคเต็ตคืออะไร บิตในแต่ละออคเต็ตจะแสดงด้วยตัวเลข ตอนนี้เราจะมาดูวิธีการใช้แผนภูมิ Octet 8 บิต ประกอบด้วยตัวเลขที่แสดงค่าของแต่ละบิต

นี่คือที่อยู่ IP: 234.123.42.65 ซึ่งเราจะแปลงเป็นภาษาไบนารีโดยใช้แผนภูมิออคเต็ต แต่ละบิตใน octet จะแสดงเป็น 1 หรือ 0 octet แรกประกอบด้วยตัวเลข 234 ตอนนี้เราจะต้องค้นหาว่าตัวเลขใดจากแผนภูมิ octet รวมกันได้ถึง 234 ตัวเลขที่รวมกันได้ 234 คือ 128+ 64+32+8+2. ในทำนองเดียวกัน ตัวเลขทั้งหมดที่รวมกันจะแสดงด้วย 1 ในขณะที่ตัวเลขที่เหลือจะแสดงด้วย 0

ดังนั้นเลขฐานสองของ 234 จึงออกมาเป็น 11101010 ในทำนองเดียวกัน กระบวนการนี้ดำเนินการกับออคเต็ตทั้งหมด

ดังนั้น ภาษาไบนารีสำหรับที่อยู่ IP 234.123.42.65 คือ 11101010.01111011.00101010.01000001

อ่านเพิ่มเติม: ไม่พบที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์แก้ไขบน Windows 10

IPv4–OSI รุ่น

องค์การมาตรฐานสากลได้กำหนดแบบจำลอง OSI สำหรับระบบการสื่อสาร OSI ย่อมาจาก Open System Interconnection โมเดลนี้ประกอบด้วยเลเยอร์ที่อธิบายว่าระบบควรสื่อสารกับระบบอื่นโดยใช้โปรโตคอลอื่นอย่างไร แต่ละชั้นมีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสาร โมเดล OSI ประกอบด้วยเลเยอร์ต่อไปนี้:

• Application (Layer 7): Application Layer จะอยู่ใกล้ผู้ใช้มากที่สุด หน้าที่หลักของเลเยอร์คือรับและแสดงข้อมูลจากและไปยังผู้ใช้ เลเยอร์นี้ช่วยสร้างการสื่อสารผ่านระดับล่างด้วยแอปพลิเคชันในอีกด้านหนึ่ง ตัวอย่างเช่น TelNet และ FTP
• การนำเสนอ (เลเยอร์ 6): เลเยอร์การนำเสนอมีไว้สำหรับการประมวลผล ส่วนการประมวลผลรวมถึงการแปลงข้อมูลจากรูปแบบแอปพลิเคชันเป็นรูปแบบเครือข่ายหรือจากรูปแบบเครือข่ายเป็นรูปแบบแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่น การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล
• เซสชัน (เลเยอร์ 5): เลเยอร์เซสชันจะมีผลเมื่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องจำเป็นต้องสื่อสาร เซสชันเหล่านี้สร้างขึ้นในกรณีที่ผู้ใช้ต้องการการตอบสนอง เลเยอร์นี้รับผิดชอบการตั้งค่า การประสานงาน และการหมดอายุของเซสชัน ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบรหัสผ่าน
• การขนส่ง (ชั้นที่ 4): Transport Layer ช่วยให้มั่นใจได้ว่าทุกด้านของการส่งข้อมูลจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง รวมถึงปริมาณ ความเร็ว และปลายทางของข้อมูล TCP/IP และ UDP ทำงานในเลเยอร์นี้ รับข้อมูลจากเลเยอร์ด้านบน แบ่งมันออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่า เซ็กเมนต์ และส่งไปยังเลเยอร์เครือข่ายเพิ่มเติม
• Network (Layer 3): Network Layer มี หน้าที่กำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตข้อมูล หรือเซ็กเมนต์ไปยังปลายทาง เพื่อให้เฉพาะเจาะจง เลเยอร์นี้เลือกเส้นทางที่ถูกต้องเพื่อไปยังจุดที่ถูกต้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ดาต้าลิงค์ (เลเยอร์ 2): ดาต้าลิงค์เลเยอร์มีหน้าที่ในการถ่ายโอนข้อมูลต้นทางจากเลเยอร์แรกซึ่งเป็นเลเยอร์จริงไปยังเลเยอร์ที่กล่าวถึงข้างต้น เลเยอร์นี้มีหน้าที่ แก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นระหว่างการถ่ายโอน ด้วย
• กายภาพ (เลเยอร์ 1): ฟิสิคัลเลเยอร์คือเลเยอร์สุดท้ายของโมเดล OSI เลเยอร์นี้ประกอบด้วย โครงสร้างการสื่อสารและส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ เช่น ชนิดและความยาวของสายเคเบิล เลย์เอาต์พิน แรงดันไฟฟ้า ฯลฯ

โครงสร้างแพ็กเก็ต IPv4

แพ็กเก็ต IPv4 ประกอบด้วยสองส่วน: ส่วนหัว และ data ความจุ 65,535 ไบต์ ความยาวของส่วนหัว IP มีตั้งแต่ 20 ถึง 60 ไบต์ ส่วนหัวประกอบด้วยโฮสต์และที่อยู่ปลายทาง ตลอดจนฟิลด์อื่นๆ ของข้อมูลที่ช่วยให้แพ็กเก็ตข้อมูลไปถึงปลายทาง

IPv4 Packet Header

IPv4 Packet Header มี 13 ฟิลด์บังคับ มาทำความเข้าใจพวกเขาและบทบาทของพวกเขากัน:

• เวอร์ชัน: เป็นฟิลด์ส่วนหัว 4 บิต ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเวอร์ชันปัจจุบันของ IP ที่ใช้งานอยู่
• Internet Header Length (IHL): นี่คือความยาวของส่วนหัว IP ทั้งหมด
• ประเภทบริการ: ฟิลด์นี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับลำดับของแพ็กเก็ตในการส่งข้อมูล
• ความยาวทั้งหมด: ฟิลด์นี้แสดงถึงความยาวทั้งหมดของส่วนหัว IP ขนาดต่ำสุดสำหรับฟิลด์นี้คือ 20 ไบต์ ในขณะที่ขนาดสูงสุดเพิ่มได้ถึง 65,535 ไบต์
• การระบุ: ฟิลด์ Identification ของส่วนหัวช่วยระบุส่วนต่างๆ ของแพ็กเก็ตที่แยกจากกันระหว่างการส่งข้อมูล
• ECN: ECN ย่อมาจาก Explicit Congestion Notification ฟิลด์นี้มีหน้าที่ตรวจสอบความแออัดของแพ็กเก็ตในเส้นทางของการส่ง
• แฟล็ก: นี่คือฟิลด์ 3 บิตที่ระบุว่าแพ็กเก็ต IP จำเป็นต้องแยกส่วนหรือไม่ตามขนาดข้อมูล
• Fragment Offset: Fragment Offset เป็นฟิลด์ 13 บิต ช่วยให้สามารถจัดลำดับและตำแหน่งของข้อมูลที่กระจัดกระจายในแพ็กเก็ต IP
• Time to Live (TTL): เป็นชุดของค่าที่ส่งไปพร้อมกับแต่ละแพ็กเก็ตข้อมูล โดยมีแรงจูงใจที่จะหลีกเลี่ยงการล้อมรอบแพ็กเก็ตข้อมูล ค่าตัวเลขที่แนบกับแพ็กเก็ต IP แต่ละแพ็กเก็ตจะลดลงหนึ่งค่าหลังจากเจอเราเตอร์แต่ละตัวบนเส้นทางของมัน ทันทีที่ค่า TTL ถึงหนึ่ง แพ็กเก็ต IP จะถูกยกเลิก
• โปรโตคอล: โปรโตคอลเป็นฟิลด์ 8 บิตที่รับผิดชอบในการถ่ายทอดข้อมูล Network Layer เกี่ยวกับโปรโตคอลที่แพ็กเก็ต IP เป็นของ
• Header Checksum: ฟิลด์นี้จะทำหน้าที่ระบุข้อผิดพลาดในการสื่อสารในส่วนหัวและแพ็กเก็ตข้อมูลที่ได้รับ
• ที่อยู่ IP ต้นทาง: นี่คือฟิลด์ 32 บิต ซึ่งประกอบด้วยที่อยู่ IPv4 ของผู้ส่ง
• ที่อยู่ IP ปลายทาง: นี่คือฟิลด์ 32 บิต ซึ่งประกอบด้วยที่อยู่ IPv4 ของเครื่องรับ
• ตัวเลือก: ฟิลด์ตัวเลือกจะถูกนำมาใช้เมื่อความยาวของ IHL มากกว่า 5

ตอนนี้ ให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของโปรโตคอล IPv4 และข้อดีและข้อเสียของ IPv4

ยังอ่าน: 10 เซิร์ฟเวอร์ DNS สาธารณะที่ดีที่สุดในปี 2565: การเปรียบเทียบและการตรวจสอบ

ลักษณะของ IPv4

รายการด้านล่างเป็นลักษณะของ IPv4:

• IPv4 ใช้ที่อยู่ IP แบบ 32 บิต
• ตัวเลขในที่อยู่ คั่นด้วยจุดทศนิยม เรียกว่า จุด
• ประกอบด้วยประเภทที่อยู่ แบบ unicast, multicast และ Broadcast
• IPv4 มีโครงสร้างที่มีฟิลด์ ส่วนหัวสิบสอง ฟิลด์
• Virtual Length Subnet Mask (VLSM) รองรับโดย IPv4
• ใช้ Post Address Resolution Protocol สำหรับการจับคู่กับที่อยู่ Mac
• เครือข่ายได้รับการออกแบบด้วย DHCP (โปรแกรมกำหนดค่าโฮสต์แบบไดนามิก) หรือโดยใช้ โหมดแมนนวล

ข้อดีและข้อเสียของ IPv4

มาดูข้อดีและข้อเสียของ IPv4:

ข้อดีของ IPv4

• การ จัดสรรเครือข่ายและความเข้ากันได้ ของ IPv4 นั้นน่ายกย่อง
• มีบริการ กำหนดเส้นทางที่มีประสิทธิผล
• ที่อยู่ IPv4 ให้การ เข้ารหัสที่สมบูรณ์แบบ
• สามารถ เชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลายเครื่อง ผ่านเครือข่ายได้อย่างง่ายดาย
• เป็น วิธีการสื่อสาร เฉพาะ ส่วนใหญ่ในองค์กรแบบหลายผู้รับ

ข้อเสียของ IPv4

• ที่อยู่ IPv4 อยู่บน ขอบของความอ่อนล้า
• การจัดการระบบ IPv4 นั้น ใช้แรงงาน - เข้มข้น ซับซ้อน และช้า
• มีการกำหนดเส้นทางอินเทอร์เน็ต ที่ไม่มีประสิทธิภาพและไม่เพียงพอ
• คุณลักษณะ ด้านความปลอดภัยที่เป็นตัวเลือก

ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงเป็นข้อดีและข้อเสียของโปรโตคอล IPv4

ที่แนะนำ:

• IPv6 Address ในระบบเครือข่ายคืออะไร?
• วิธีค้นหาตำแหน่งที่แน่นอนของใครบางคนด้วยที่อยู่ IP
• แก้ไขปัญหาโปรไฟล์เครือข่าย Windows 10 ที่ขาดหายไป
• Microsoft Network Adapter Multiplexor Protocol คืออะไร

แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับ IPv4 เวอร์ชันขั้นสูงซึ่งก็คือ IPv6 แม้ว่าที่อยู่ IPv4 จะหมดลง แต่ก็ยังมีการใช้งานต่อไปเนื่องจากความเข้ากันได้ เราหวังว่าเอกสารของเราจะแนะนำคุณได้อย่างดีในการเรียนรู้ ว่าที่อยู่ IPv4 คืออะไร ฝากคำถามหรือข้อเสนอแนะของคุณหากมีในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง