IPv4 -klassen: wat zijn ze en hoe worden ze gebruikt

Wat is een IP-adres?

Een IP -adres, kort voor internetprotocoladres, is een unieke identificatie die is toegewezen aan een apparaat dat is aangesloten op een netwerk.Zie het als een numeriek label waarmee computers, servers, smartphones en andere apparaten elkaar binnen een netwerk kunnen lokaliseren en communiceren.Deze adressen zorgen ervoor dat gegevens die via internet worden verzonden de juiste bestemming bereikt.

IPv4 is het originele netwerkadresseringssysteem, daterend uit 1983. Ondanks het geleidelijke Overgang naar IPv6, IPv4 blijft vandaag de standaard voor de meeste internet- en netwerkcommunicatie.

IPv4 -adresformaat

IPv4 -adressen zijn gebaseerd op het binaire systeem, bestaande uit 32 binaire cijfers (bits).Elk IPv4-adres is een 32-bits nummer, verdeeld in vier segmenten die bekend staan als octetten of bytes.Elk octet bevat 8 bits, die het volledige 32-bit adres vormen.De term "octet" komt van het feit dat elke groep precies 8 bits bevat.In hun meer menselijke leesbare vorm worden deze octetten gescheiden door periodes, een formaat dat bekend staat als gestippelde decimale notatie.

Elk octet kan een decimale waarde hebben van 0 tot 255, afgeleid van het feit dat een 8-bit binair getal 256 verschillende waarden kan vertegenwoordigen (8^2 = 256).

Een voorbeeld IPv4 -adres kan er zo uitzien: 192.168. 43. 241

Binaire weergave

Hoewel IPv4 -adressen meestal worden gezien in decimale vorm voor menselijke leesbaarheid, worden ze door computers in binaire vorm verwerkt.Elk octet wordt omgezet in een 8-bit binair getal.Bijvoorbeeld het adres 192.168.43.1 in binair ziet er zo uit:

• 192: 11000000

• 168: 10101000

• 43: 00101011

• 241: 1111001

Dus, 192.168.43. 241 in binair is: 11000000.10101000.00101011. 1111001

Betekenis van elk bit

Wanneer afgebroken, biedt elk bit binnen een IPv4 -adres informatie die helpt bij het identificeren van het netwerk en het specifieke apparaat op dat netwerk, evenals begeleidende routeringsbeslissingen en subnetting voor netwerkbeheer mogelijk maken.

Netwerk en host: De bits worden gebruikt om het netwerkgedeelte en het hostgedeelte van het adres te bepalen.Afhankelijk van het subnetmasker vertegenwoordigen sommige bits het netwerk en vertegenwoordigen de resterende bits de host binnen dat netwerk.

Routing: Routers gebruiken de binaire vorm van IP -adressen om routeringsbeslissingen te nemen.Het netwerkgedeelte helpt bij het bepalen van het bestemmingsnetwerk, terwijl het hostgedeelte het specifieke apparaat in dat netwerk identificeert.

Subnetwerk: De binaire weergave maakt het maken van subnetten mogelijk.Door bits te manipuleren (met behulp van subnetmaskers), kunnen grote netwerken worden onderverdeeld in kleinere, beter beheersbare subnetwerken.

IPv4 -adresklassen

IPv4 -adressen zijn verdeeld in 5 klassen (A, B, C, D, E).Elke klasse is ontworpen om netwerken van verschillende grootte aan te pakken, specifieke entiteiten te huisvesten en uiteindelijk het routeringsproces te vereenvoudigen via een gestructureerde adrestoewijzing en managementbenadering.

Klasse A, eerste klasse

Gebruik: Klasse A IP -adressen worden meestal door zeer grote organisaties gebruikt vanwege hun uitgebreide adresruimte.Voorbeelden zijn grote bedrijven en overheidsentiteiten die een aanzienlijk aantal IP -adressen vereisen om een uitgebreid netwerk te huisvesten.

IP -bereik: 1.0.0.0 tot 127.0.0.0

Standaard subnetmasker: 255.0.0.0

• Dit subnetmasker geeft aan dat de eerste 8 bits (1 byte) van het adres worden gebruikt voor het netwerkgedeelte, terwijl de resterende 24 bits (3 bytes) worden gebruikt voor het hostgedeelte.

Hosts per netwerk: 16,777,214

Netwerken: 128

• Slechts 126 zijn beschikbaar omdat twee netwerken zijn gereserveerd voor specifieke gevallen.

Klasse B

Gebruik: Klasse B IP-adressen worden vaak gebruikt door middelgrote tot grote organisaties, zoals onderwijsinstellingen, middelgrote bedrijven en regionale internetdienstenproviders (ISP's).Deze entiteiten profiteren van de substantiële adresruimte die wordt verstrekt door klasse B -adressen, waardoor ze een aanzienlijk aantal apparaten kunnen ondersteunen met behoud van efficiënte netwerkprestaties.

IP -bereik: 128.0.0.0 tot 191.255.0.0

Standaard subnetmasker: 255.255.0.0

• Dit subnetmasker duidt de eerste 16 bits (1 byte) van het adres aan voor het netwerkgedeelte en de resterende 16 bits (1 byte) voor het hostgedeelte.

Hosts per netwerk: 65,534

Netwerken: 16,384

Klasse C

Gebruik: Klasse C IP -adressen worden vaak gebruikt voor kleinere netwerken vanwege hun vermogen om een matig aantal hosts per netwerk te ondersteunen en tegelijkertijd een groot aantal netwerken te bieden.Ze worden vaak ingezet waar meerdere kleinere netwerken nodig zijn, zoals kantooromgevingen, onderwijsinstellingen met meerdere afdelingen en residentiële netwerken.

IP -bereik:192.0.0.0 tot 223.255.255.0

Standaard subnetmasker: 255.255.255.0.

• Dit subnetmasker duidt de eerste 24 (3 bytes) bits van het adres aan voor het netwerkgedeelte en de resterende 8 bits (1 byte) voor het hostgedeelte.

Hosts per netwerk: 254

Netwerken: 2,097,152

Klasse D

Gebruik: Klasse D -adressen zijn gereserveerd voor multicast -communicatie, waarbij een enkel pakket tegelijkertijd naar meerdere ontvangers kan worden verzonden.Dit type communicatie wordt vaak gebruikt voor het streamen van multimedia -inhoud, videoconferenties, online gaming en andere applicaties waarbij gegevens moeten worden gedistribueerd onder meerdere ontvangers in verschillende netwerken.

IP -bereik: 224.0.0.0 tot 239.255.255.255.

• Deze adressen worden specifiek aangewezen voor multicast -groepscommunicatie.

Niet toegewezen aan individuele apparaten of netwerken: In tegenstelling tot klasse A-, B- en C -adressen worden klasse D -adressen niet toegewezen aan individuele apparaten of netwerken.In plaats daarvan worden ze gebruikt om multicast -groepen te identificeren.Multicast -adressen zijn niet op dezelfde manier routeerbaar als unicast -adressen, en routers verwerken ze anders om multicast -communicatie tussen netwerken te vergemakkelijken.

Niet beperkt door netwerk- of hostnummers: Omdat klasse D -adressen niet worden toegewezen aan individuele netwerken of hosts, is er geen concept van het aantal netwerken of hosts die zijn gekoppeld aan klasse D -adressen.In plaats daarvan worden deze adressen gebruikt voor gespecialiseerde communicatiedoeleinden en zijn ze niet onderworpen aan dezelfde beperkingen als unicast -adressen.

Klasse e

Gebruik: Ondanks dat ze deel uitmaken van de IPv4 -adresruimte, worden klasse E -adressen niet gebruikt in standaardnetwerkconfiguraties of implementaties, noch worden ze toegewezen voor gebruik in openbare of private netwerken.In plaats daarvan zijn ze gereserveerd als een speciale ruimte voor onderzoek en ontwikkeling waar netwerkbeheerders, onderzoekers en ontwikkelaars een gecontroleerde omgeving kunnen gebruiken om te experimenteren met nieuwe netwerkconcepten of om opkomende technologieën te testen.

IP -bereik: 240.0.0.0 tot 255.255.255.255.

Speciale IP -adresbereiken

Naast de standaardklassen van IP -adressen zijn er speciale IP -adresbereiken die unieke doeleinden dienen.Laten we deze reeksen iets meer details onderzoeken.

Loopback -adressen

Gebruik: Loopback -adressen worden gebruikt voor interne testen en het uitvoeren van diagnostiek op een lokale machine.Wanneer u een loopback -adres pingt, controleert u in wezen dat de IP -stapel correct is geconfigureerd en dat de netwerkinterface operationeel is.

IP -bereik: 127.0.0.0 tot 127.255.255.255

Specifiek IP -adres: 127.0.0.1

• Terwijl het gehele bereik van 127.0.0.0/8 wordt aangewezen voor loopback, is 127.0.0.1 het meest gebruikte IP -adres - dit wordt vaak "localhost" genoemd.

Privé -IP -adressen

Gebruik: Particuliere IP -adressen zijn gereserveerd voor gebruik binnen particuliere netwerken, waardoor organisaties interne netwerken kunnen opzetten die uit het openbare internet zijn geïsoleerd.

IP -bereik: Klasse A-, B- en C -IP -adressen hebben elk hun eigen assortiment privé -adressen:

• Klasse A privébereik: 10.0.0.0 tot 10.255.255.255

• Klasse B Privébereik: 172.16.0.0 tot 172.31.255.255

• Klasse C Private Range: 192.168.0.0 tot 192.168.255.255

Apipa (Automatic Private IP -adressering)

Gebruik: APIPA, of Automatic Private IP -adressering, is een functie die automatisch een IP -adres toewijst vanuit het bereik van 169.254.0.0/16 wanneer een apparaat geen IP -adres van een DHCP -server verkrijgt.Het biedt een fallback -mechanisme waarmee het apparaat nog steeds kan communiceren met andere apparaten op hetzelfde lokale netwerksegment.

IP -bereik: 169.254.0.0/16

Voorbeeldgebruik: Als een laptop geen IP-adres van een thuisrouter kan verkrijgen (vanwege DHCP-serverproblemen), kan dit een adres zoals 169.254.1.1 zelf maken, waardoor deze nog steeds verbinding kan maken met andere apparaten met APIPA-adressen op hetzelfde netwerk.

Overgang naar IPv6

IPv4, met zijn beperkte 32-bits adresruimte, staat voor aanzienlijke uitdagingen vanwege de uitputting van de beschikbare adressen van 4,3 miljard.Deze beperking, onder andere, leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van het 128-bit adressysteem van IPv6, dat meer dan 340 unieke adressen Unde-miljard biedt.

IPv6 verbetert ook op IPv4S -gedateerde functionaliteitsmogelijkheden.Verbeteringen zijn onder meer:

• Efficiëntere routing

• Vereenvoudigde netwerkconfiguratie via automatische configuratiefuncties

• Ingebouwde IPSEC-ondersteuning voor verbeterde beveiliging

• Multicast en Anycast Adressing Support

Bij het vergelijken van IPv4 en IPv6 is het duidelijk dat deze laatste wordt gepositioneerd als de basis voor de volgende fase van het internet.Tot die tijd blijven het IPv4 -adressysteem en de klassen ons verbonden houden.