A resposta curta para a pergunta “O que é IPv4?”, é que é a quarta versão do protocolo de internet. IP, que significa protocolo de internet, é o principal conjunto de regras da internet para comunicações.
Em vigor há mais de 35 anos, o Departamento de Defesa dos EUA o implantou pela primeira vez em sua ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network – Rede de Agências de Projetos de Pesquisa Avançada) em 1983. O protocolo de Internet versão 4, IPv4, também está em uma encruzilhada: sua oferta global de endereços IP está esgotada. A internet está passando por uma transição gradual para a próxima versão, IPv6, mas não sem desafios.
Nesta entrada do glossário, exploraremos os componentes básicos da Internet e como eles funcionam juntos, examinaremos a quarta versão do protocolo da Internet e suas deficiências modernas e abordaremos seu sucessor IPv6.
O que é um endereço IP?
Um endereço de protocolo de Internet (endereço IP) é um identificador exclusivo para dispositivos conectados a uma rede. O identificador exclusivo possibilita que os dispositivos encontrem e se comuniquem entre si. Inicialmente, os principais tipos de dispositivos que exigiam um endereço IP incluíam dispositivos de rede, como computadores, servidores, roteadores e impressoras. No entanto, com a Internet das Coisas, a lista inclui telefones celulares, televisores, geladeiras, automóveis, lâmpadas ou qualquer outra coisa capaz de receber ou trocar informações em uma rede.
Como os endereços IPv4 são criados?
Existem vários estágios na história da criação e desenvolvimento de endereços IP.
Nos anos 70, funcionários da agência DARPA, que atua em tecnologias avançadas, decidiram trabalhar na criação de um link entre computadores. No final dessa década, o desenvolvimento do primeiro protocolo foi concluído. No entanto, o IP (Internet Protocol) sofreu algumas alterações até o surgimento do IPv4. Aconteceu em 1981.
Vamos revisar os endereços IPv4 com mais detalhes. O IPv4 é a quarta versão do IP, é a base da Internet e estabelece as regras para o funcionamento das redes de computadores com base no princípio da troca de pacotes. Este protocolo é responsável por estabelecer conexões entre computadores, servidores, dispositivos móveis com base em endereços IP. A troca de informações no IPv4 é realizada por meio de pacotes IP. Um pacote IP é dividido em dois grandes campos: um campo de dados que carrega informações úteis e um cabeçalho que contém todas as funcionalidades do protocolo.
O IPv4 funciona na camada de rede da pilha de protocolos TCP/IP. A principal tarefa do protocolo é transferir blocos de dados do host de envio para o host de destino, onde os remetentes e os receptores são computadores identificados exclusivamente por endereços IP.
Um endereço IP é um identificador exclusivo para um dispositivo (computador, servidor) conectado a uma rede local ou à Internet. É usado para endereçamento e transmissão de dados pela rede; sem ele, o dispositivo não poderia determinar onde vale a pena transmitir dados. Cada dispositivo que opera na rede (telefone, computador, impressora de rede, servidor etc.) precisa de seu próprio endereço de rede.
Um endereço IP é um pouco como os dados do passaporte. É escrito como quatro números de 0 a 255 (por exemplo, 172.127.1.2). Na verdade, para um computador, o endereço seria 0222022 00000000 00020000 02000002. Os endereços IPv4 geralmente são escritos como quatro números decimais de 0 a 255, separados por um ponto (por exemplo, 172.127.1.2). O endereço mínimo possível é 0.0.0.0 e o máximo, 255.255.255.255. Um dispositivo sem endereço IP não pode ser identificado na rede nem trocar informações com outros dispositivos.
Agora, exatamente o que é IPv4?
Os endereços IP (versão 4) são inteiros de 32 bits que podem ser expressos em notação hexadecimal. O formato mais comum, conhecido como ponto quádruplo ou ponto decimal, é x.x.x.x, onde cada x pode ser qualquer valor entre 0 e 255. Por exemplo, 192.0.2.146 é um endereço IPv4 válido.
O IPv4 ainda roteia a maior parte do tráfego atual da Internet. Um espaço de endereço de 32 bits limita o número de hosts exclusivos a 232, que é quase 4,3 bilhões de endereços IPv4 para o mundo usar (4.294.967.296, para ser exato).
O que são classes de endereços IPv4?
Uma classe de endereço IPv4 é uma divisão categórica de endereços de protocolo da Internet no roteamento baseado em IPv4.
Classes de IP separadas são usadas para diferentes tipos de redes. Alguns são usados para IPs e sub-redes acessíveis à Internet pública, ou seja, aquelas redes atrás de um roteador (como nas classes A, B e C). Além disso, algumas classes são reservadas pela Internet Engineering Task Force (IETF) e pela Internet Assigned Numbers Authority (IANA) para fins específicos. Esses intervalos especiais são usados para multicast de dados idênticos para todos os computadores em uma rede ou sub-rede ou para pesquisa (como nas classes D, E).
Dentro dessa notação, as classes são diferenciadas principalmente pelo número de bits que possuem para a rede e pelo número de bits usados para hosts. Os endereços IP são anotados em quatro grupos de representações de três dígitos de 8 bits de binário em notação formatada de base 10 para um total de 32 bits. Os grupos são separados por pontos a partir de zero (que em binário seria 00000000); o número mais alto em um agrupamento é 255 (ou 11111111).
Classes de endereços IPv4:
Os endereços IP de classe A, onde o 1º bit é 0, abrangem o intervalo de 0.0.0.0 a 127.255.255.255. Esta classe é para redes grandes e possui 8 bits para a rede e 24 bits para hosts.
Os endereços IP de classe B, onde os primeiros dois bits são 10, estão no intervalo de 128.0.0.0 a 191.255.255.255. Esta classe é para redes médias e possui 16 bits para rede e 16 bits para hosts.
Os endereços IP de classe C, onde os primeiros três bits são 110, estão na faixa de 192.0.0.0 a 223.255.255.255. Esta classe é para redes menores e possui 24 bits para rede e 8 bits para hosts.
Endereços IP de classe D ou multicast, onde os primeiros quatro bits são 1110 estão no intervalo de 224.0.0.0 a 239.255.255.255
Classe E ou endereços IP experimentais, onde os primeiros quatro bits são 11110, estão no intervalo de 240.0.0.0 a 255.255.255.255.
Antes da introdução do IPv6 como solução para a falta de endereços da Internet, a ideia de abrir os endereços classe E foi muito debatida. Enquanto forma a base para a atribuição de endereços IP, o sistema de classes de endereços IP descrito aqui é geralmente contornado hoje pelo uso do endereçamento Classless Inter-Domain Routing (CIDR).
Dentro dessa notação, as classes são diferenciadas principalmente pelo número de bits que possuem para a rede e pelo número de bits usados para hosts. Os endereços IP são anotados em quatro grupos de representações de três dígitos de 8 bits de binário em notação formatada de base 10 para um total de 32 bits. Os grupos são separados por pontos a partir de zero (que em binário seria 00000000); o número mais alto em um agrupamento é 255 (ou 11111111).
Classes de endereços IPv4:
Os endereços IP de classe A, onde o 1º bit é 0, abrangem o intervalo de 0.0.0.0 a 127.255.255.255. Esta classe é para redes grandes e possui 8 bits para a rede e 24 bits para hosts.
Os endereços IP de classe B, onde os primeiros dois bits são 10, estão no intervalo de 128.0.0.0 a 191.255.255.255. Esta classe é para redes médias e possui 16 bits para rede e 16 bits para hosts.
Os endereços IP de classe C, onde os primeiros três bits são 110, estão na faixa de 192.0.0.0 a 223.255.255.255. Esta classe é para redes menores e possui 24 bits para rede e 8 bits para hosts.
Endereços IP de classe D ou multicast, onde os primeiros quatro bits são 1110 estão no intervalo de 224.0.0.0 a 239.255.255.255
Classe E ou endereços IP experimentais, onde os primeiros quatro bits são 11110, estão no intervalo de 240.0.0.0 a 255.255.255.255.
Antes da introdução do IPv6 como solução para a falta de endereços da Internet, a ideia de abrir os endereços classe E foi muito debatida. Enquanto forma a base para a atribuição de endereços IP, o sistema de classes de endereços IP descrito aqui é geralmente contornado hoje pelo uso do endereçamento Classless Inter-Domain Routing (CIDR).
