Դիտել IPv4 էջի վիքիկոդը

Ինտերնետ Արձանագրության 4-րդ տարբերակը ( '''IPv4''' ) Ինտերնետ Արձանագրության (IP) առաջին տարբերակն է որպես ինքնուրույն հատկորոշում: Այն ինտերնետում և փաթեթային անջատիչ այլ ցանցերում ստանդարտների վրա հիմնված ինտերնետային աշխատանքի մեթոդների հիմնական արձանագրություններից մեկն է: IPv4-ն առաջին տարբերակն էր, որը տեղադրվեց SATNET- ում 1982-ին և ARPANET- ում 1983-ի հունվարին արտադրության համար: Այն այսօր էլ օգտագործվում է ինտերնետ տրաֆիկի մեծ մասի ուղղորդման համար<ref name=":0">{{cite web |title=BGP Analysis Reports |url=http://bgp.potaroo.net/index-bgp.html |access-date=2013-01-09 |website=BGP Reports |language=en-US}}</ref> նույնիսկ այն դեպքում, երբ շարունակվում է [[IPv6 համացանցային հաղորդակարգ|Ինտերնետ Արձանագրության 6-րդ տարբերակի]] (IPv6) տեղակայումը,<ref>{{Cite web |title=IPv6 – Google |url=https://www.google.com/intl/en/ipv6/statistics.html |access-date=2022-01-28 |website=www.google.com}}</ref> դրա իրավահաջորդը։

IPv4-ն օգտագործում է [[32 բիթ|32-բիթանոց]] հասցեների տարածություն, որն ապահովում է 4,294,967,296 (2 <sup>32</sup> ) եզակի հասցեներ, սակայն մեծ բլոկները վերապահված են հատուկ ցանցային նպատակների համար:<ref>{{Cite web |title=IANA IPv4 Special-Purpose Address Registry |url=https://www.iana.org/assignments/iana-ipv4-special-registry/iana-ipv4-special-registry.xhtml |access-date=2022-01-28 |website=www.iana.org}}</ref>

== Պատմություն ==
TCP/IP-ի ավելի վաղ տարբերակները համակցված ճշգրտում էին [[TCP]]/[[IP|IPv3]]-ի միջոցով: [[IPv4 հասցեի սպառում|IPv4]]-ի միջոցով ինտերնետ արձանագրությունը դարձավ առանձին բնութագրում:<ref>{{Cite web |last=Davis |first=Lidija |last2= |title=Vint Cerf - We Still Have 80 Per Cent of the World to Connect |url=https://archive.nytimes.com/www.nytimes.com/external/readwriteweb/2009/02/21/21readwriteweb-vint_cerf_we_still_have_80_per.html |access-date=2024-05-10 |website=[[The New York Times]]}}</ref>

Ինտերնետային արձանագրության 4-րդ տարբերակը նկարագրված է [[IETF|IETF-ի]] RFC 791 հրապարակման մեջ (1981թ. սեպտեմբեր), որը փոխարինում է 1980թ. հունվարի ավելի վաղ սահմանմանը ( RFC 760 ): 1982 թվականի մարտին ԱՄՆ պաշտպանության նախարարությունը որոշեց [[TCP/IP|ինտերնետ արձանագրությունների փաթեթը]] (TCP/IP) որպես ստանդարտ բոլոր ռազմական [[համակարգչային ցանց]]երի համար։<ref>{{Cite web |title=A Brief History of IPv4 |url=https://ipv4marketgroup.com/a-brief-history-of-ipv4/ |access-date=2020-08-19 |website=IPv4 Market Group |language=en}}</ref>

== Նպատակը ==
Ինտերնետային արձանագրությունն այն արձանագրությունն է, որը սահմանում և հնարավորություն է տալիս [[Ինտերնետ աշխատանք|ինտերնետով աշխատել]] Ինտերնետային արձանագրությունների փաթեթի [[Ինտերնետ շերտ|ինտերնետային շերտում]] : Ըստ էության այն կազմում է ինտերնետը։ Այն օգտագործում է տրամաբանական հասցեավորման համակարգ և իրականացնում է ''երթուղիավորում'', որը փաթեթների վերահասցեավորումն է աղբյուրի հոսթից հաջորդ երթուղիչ, որը  ավելի մոտ է մեկ այլ ցանցի նախատեսված նպատակակետ հոսթին:

IPv4-ը [[Անկապ հաղորդակցություն|առանց կապի]] արձանագրություն է և գործում է [[Լավագույն ջանքերի առաքում|լավագույն ջանքերի առաքման]] մոդելով, քանի որ այն չի երաշխավորում առաքումը, ոչ էլ ապահովում է պատշաճ հաջորդականություն կամ կրկնօրինակ առաքումներից խուսափելու համար: Այս տեսակետները, ներառյալ տվյալների ամբողջականությունը, կարգավորվում են [[Վերին շերտի արձանագրություն|վերին շերտի]] փոխադրման արձանագրությամբ, ինչպիսին որ [[Փոխանցման կառավարման հաղորդակարգ|Փոխանցման կառավարման արձանագրությունն է]] (TCP):

== Դիմելով ==
[[Պատկեր:IPv4_address_structure_and_writing_systems-en.svg|աջից|մինի|300x300փքս|Քառկետավոր IPv4 հասցեի ներկայացման տարրալուծումը իր [[Հաշվարկման երկուական համակարգ|երկուական]] արժեքին]]
IPv4-ն օգտագործում է 32-բիթանոց հասցեներ, որոնք սահմանափակում են [[հասցեների տարածություն]]ը 4294 967 296 (2 <sup>32</sup> ) հասցեներով:

IPv4-ը պահում է հատուկ հասցեների բլոկներ [[մասնավոր ցանց]]երի համար (2 <sup>24</sup>+2 <sup>20</sup>+2 <sup>16</sup>≈18 միլիոն հասցեներ) և [[Multicast|բազմաբնույթ]] հասցեներ (2 <sup>28</sup>≈268 միլիոն հասցե):

=== Հասցե ներկայացուցչություններ ===
IPv4 հասցեները կարող են ներկայացվել 32-բիթանոց ամբողջ արժեք արտահայտող ցանկացած նշումով: Դրանք առավել հաճախ գրվում են կետային տասնորդական նշումով, որը բաղկացած է հասցեի չորս ութնյակից, որոնք արտահայտված են անհատապես տասնորդական թվերով և բաժանված [[Վերջակետ|կետերով]]։

Օրինակ, նկարազարդման քառակետավոր IP հասցեն ( 172.16.254.1 ) ներկայացնում է 32-բիթանոց տասնորդական թիվը 2886794753, որը [[Հաշվարկման տասնվեցական համակարգ|տասնվեցական]] ձևաչափով 0xAC10FE01 է:

CIDR նշումը միավորում է հասցեն իր երթուղային նախածանցի հետ կոմպակտ ձևաչափով, որում հասցեին հաջորդում է կտրատող նիշը (/) և երթուղային նախածանցում առաջատար ''1'' բիթերի քանակը (ենթացանցի դիմակ):

Հասցեների այլ ներկայացումներն ընդհանուր կիրառություն ունեին, երբ դասակարգային ցանց էր կիրառվում: Օրինակ, loopback հասցեն 127.0.0.1 սովորաբար գրվում էր որպես 127.1, հաշվի առնելով, որ այն պատկանում է A class-ի ցանցին՝ ութ բիթ ցանցի դիմակի համար և 24 բիթ՝ հոսթ համարի համար: Երբ հասցեում չորսից պակաս թվեր էին նշվում կետավոր նշումով, վերջին արժեքը դիտվում էր որպես այնքան բայթերի ամբողջ թիվ, որքան պահանջվում է հասցեն չորս ութնյակով լրացնելու համար: Այսպիսով, 127.65530 հասցեն համարժեք է 127.0.255.250 ին։

=== Հատկացում ===
[[IPv4 հասցեի սպառում|IPv4]]-ի սկզբնական ձևավորման մեջ IP հասցեն բաժանված էր երկու մասի. ցանցի նույնացուցիչը հասցեի ամենակարևոր ութնյակն ևև էր, իսկ հյուրընկալող նույնացուցիչը մնացած հասցեն էր: Վերջինս կոչվում էր նաև ''հանգստի դաշտ''։ Այս կառուցվածքը թույլ է տվել առավելագույնը 256 ցանցի նույնացուցիչներ, որոնք արագ պարզվել են, որ անբավարար են:

Այս սահմանը հաղթահարելու համար 1981 թվականին վերասահմանվեց հասցեների ամենակարևոր ութնյակը՝ ստեղծելու ''ցանցային դասեր'', մի համակարգում, որը հետագայում հայտնի դարձավ որպես ''դասակարգային'' ցանց: Վերանայված համակարգը սահմանեց հինգ դաս. A, B և C դասերը ունեին ցանցի նույնականացման տարբեր բիթերի երկարություն: Հասցեի մնացած մասը օգտագործվել է, ինչպես նախկինում, ցանցի ներսում հյուրընկալողին նույնականացնելու համար: Տարբեր դասերի դաշտերի տարբեր չափերի պատճառով ցանցի յուրաքանչյուր դաս ուներ հոսթներին հասցեագրելու տարբեր հնարավորություններ: Ի հավելումն հոսթինգների հասցեավորման երեք դասերի, D դասը սահմանվել է [[Multicast|բազմաբնույթ]] հասցեավորման համար, իսկ E դասը վերապահված է ապագա ծրագրերի համար:

Գոյություն ունեցող դասակարգային ցանցերը ենթացանցերի բաժանելը սկսվեց 1985 թվականին՝ հրապարակվելով։ Այս բաժանումն ավելի ճկուն դարձավ՝ փոփոխական երկարությամբ ենթացանցերի դիմակների (VLSM) ներդրմամբ։  1987 թ. Այս աշխատության հիման վրա 1993 թ.  ներկայացվեց [[Անդասակարգ միջդոմենային երթուղիացում|Անդասակարգ միջդոմենային երթուղի]] (CIDR),<ref>{{cite web |title=Understanding IP Addressing: Everything You Ever Wanted To Know |url=http://www.3com.com/other/pdfs/infra/corpinfo/en_US/501302.pdf |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20010616012053/http://www.3com.com/other/pdfs/infra/corpinfo/en_US/501302.pdf |archive-date=June 16, 2001 |publisher=3Com}}</ref> որն արտահայտում էր բիթերի թիվը ( [[Ամենակարևորը|ամենա նշանակալիից]] ) որպես, օրինակ, /24, իսկ դասի վրա հիմնված սխեման, ընդհակառակը, անվանվեց ''դասական'' : CIDR-ը նախագծված էր ցանկացած հասցեի տարածքի վերաբաշխում թույլ տալու համար, որպեսզի օգտագործողներին հատկացվեն հասցեների փոքր կամ ավելի մեծ բլոկներ: CIDR-ի կողմից ստեղծված ստորակարգվող կառուցվածքը կառավարվում է [[IANA|Ինտերնետ նշանակված համարների մարմնի]] (IANA) և [[Տարածաշրջանային ինտերնետային ռեգիստր|տարածաշրջանային ինտերնետային տարածաշրջանների]](RIR) կողմից: Յուրաքանչյուր RIR պահպանում է հրապարակայնորեն որոնելի [[ՈՎԻՍ|WHOIS]] տվյալների բազա, որը տեղեկատվություն է տրամադրում IP հասցեների նշանակման մասին:

=== Հատուկ օգտագործման հասցեներ ===
[[Ինտերնետ ճարտարագիտության աշխատանքային խումբ|Ինտերնետ ինժեներական աշխատանքային խումբը]] (IETF) և IANA-ն սահմանափակել են ընդհանուր օգտագործման տարբեր [[վերապահված IP հասցեներ]] հատուկ նպատակներով: [4] Հատկանշական է, որ այս հասցեներն օգտագործվում են [[Multicast|բազմաֆունկցիոնալ]] տրաֆիկի և մասնավոր ցանցերում անսահմանափակ օգտագործման համար հասցեատերերի տարածք տրամադրելու համար:

==== Մասնավոր ցանցեր ====
IPv4-ում սահմանված մոտավորապես չորս միլիարդ հասցեներից մոտ 18 միլիոն հասցեներ երեք տիրույթում վերապահված են մասնավոր ցանցերում օգտագործելու համար: Փաթեթների հասցեները այս տիրույթներում չեն կարող երթուղղվել հանրային ինտերնետում. դրանք անտեսվում են բոլոր հանրային երթուղիչների կողմից: Հետևաբար, մասնավոր հոսթները չեն կարող ուղղակիորեն շփվել հանրային ցանցերի հետ, սակայն այդ նպատակով պահանջում են [[NAT|ցանցի հասցեի թարգմանություն]] երթուղային դարպասում:

:

Քանի որ երկու մասնավոր ցանցերը, օրինակ՝ երկու մասնաճյուղերը, չեն կարող ուղղակիորեն փոխգործակցել հանրային ինտերնետի միջոցով, երկու ցանցերը պետք է կամրջվեն ինտերնետի միջոցով [[վիրտուալ մասնավոր ցանց]]ի (VPN) կամ [[IP թունել]]ի միջոցով, որը [[Էկապսուլյացիա (ցանցային)|ներառում է]] փաթեթները, ներառյալ դրանց վերնագրերը, որոնք պարունակում են մասնավոր հասցեները՝ պրոտոկոլային շերտում՝ հանրային ցանցով փոխանցման ժամանակ: Բացի այդ, պարփակված փաթեթները կարող են գաղտնագրվել հանրային ցանցերով փոխանցելու համար՝ տվյալների ապահովման համար:

=== Հղում-տեղական հասցեավորում ===
[rfc:3927 RFC 3927-ը] սահմանում է հատուկ հասցեների բլոկ 169.254.0.0/16 հղում-տեղական հասցեավորման համար: Այս հասցեները վավեր են միայն հղման վրա (օրինակ՝ տեղական ցանցի հատվածը կամ կետից կետ կապը) ուղղակիորեն կապված հոսթի հետ, որն օգտագործում է դրանք: Այս հասցեները ուղղորդելի չեն: Ինչպես մասնավոր հասցեները, այս հասցեները չեն կարող լինել ինտերնետով անցնող փաթեթների աղբյուրը կամ նպատակակետը: Այս հասցեները հիմնականում օգտագործվում են հասցեների ավտոմատ կազմաձևման համար ( [[Zeroconf]] ), երբ հոսթը չի կարող IP հասցե ստանալ DHCP սերվերից կամ այլ ներքին կազմաձևման մեթոդներից:

Երբ հասցեների բլոկը վերապահված էր, հասցեների ավտոմատ կազմաձևման ստանդարտներ գոյություն չունեին: [[Մայքրոսոֆթ|Microsoft-ը]] ստեղծեց ներդրում, որը կոչվում էր [[Ավտոմատ մասնավոր IP հասցեավորում|Automatic Private IP Addressing]] (APIPA), որը տեղակայվեց միլիոնավոր մեքենաների վրա և դարձավ դե ֆակտո ստանդարտ : Շատ տարիներ անց՝ 2005 թվականի մայիսին, IETF-ը սահմանեց պաշտոնական ստանդարտ [rfc:3927 RFC 3927-] ում, որը կոչվում էր ''IPv4 Link-Local Address-ների դինամիկ կոնֆիգուրացիա'' :

=== Loopback(կապի ենթակառուցվածքի փորձարկման միջոց) ===
Ա դասի ցանց 127.0.0.0 (դասակարգային ցանց 127.0.0.0 / 8 ) վերապահված է [[Loopback|loopback-ի]] համար: IP փաթեթները, որոնց սկզբնական հասցեները պատկանում են այս ցանցին, երբեք չպետք է հայտնվեն հոսթից դուրս: Փաթեթները, որոնք ստացվել են ոչ loopback ինտերֆեյսի վրա, որն ունի loopback աղբյուր կամ նպատակակետ հասցե, պետք է հեռացվեն:

=== Առաջին և վերջին ենթացանցերի հասցեները ===
{{See also|IPv4 subnetting reference}}Ենթացանցում առաջին հասցեն օգտագործվում է հենց ենթացանցը նույնականացնելու համար: Այս հասցեում բոլոր հյուրընկալող բիթերը ''0'' են: Ներկայացման մեջ երկիմաստությունից խուսափելու համար այս հասցեն վերապահված է: [18] Վերջին հասցեն ունի բոլոր հյուրընկալող բիթերը ''1'' -ի: Այն օգտագործվում է որպես տեղական [[Հեռարձակման հասցեն|հեռարձակման հասցե]] ՝ ենթացանցում գտնվող բոլոր սարքերին միաժամանակ հաղորդագրություններ ուղարկելու համար: / 24 կամ ավելի մեծ ցանցերի համար հեռարձակման հասցեն միշտ ավարտվում է 255-ով:

Օրինակ, ենթացանցում 192.168.5.0 / 24 (ենթացանց դիմակ 255.255.255.0 ) 192.168.5.0 նույնացուցիչն օգտագործվում է ամբողջ ենթացանցին վերաբերելու համար: Ցանցի հեռարձակման հասցեն է՝ 192.168.5.255։
{| class="wikitable" style="margin:left"
!Type
!Binary form
!Dot-decimal notation
|-
|Ցանցային տարածք
|<code>11000000.10101000.00000101.<span style="color:red">00000000</span></code>
|192.168.5.0
|-
|Հեռարձակման հասցեն
|<code>11000000.10101000.00000101.<span style="color:red">11111111</span></code>
|192.168.5.255
|-
| colspan="3" |<small>Կարմիրով ցուցադրվում է IP հասցեի հյուրընկալող մասը. մյուս մասը ցանցի նախածանցն է։ Հոսթը շրջվում է (տրամաբանական ՈՉ), բայց ցանցի նախածանցը մնում է անփոփոխ:</small>
|}
Այնուամենայնիվ, սա չի նշանակում, որ 0 կամ 255-ով ավարտվող յուրաքանչյուր հասցե չի կարող օգտագործվել որպես հյուրընկալող հասցե: Օրինակ, / 16 ենթացանցում 192.168.0.0 / 255.255.0.0, որը համարժեք է 192.168.0.0 – 192.168.255.255 հասցեների միջակայքին, հեռարձակման հասցեն է 192.168.255.255 : Հոսթների համար կարելի է օգտագործել հետևյալ հասցեները, թեև դրանք ավարտվում են 255-ով. 192.168.1.255, 192.168.2.255 և այլն: Բացի այդ, 192.168.0.0 ցանցի նույնացուցիչն է և չպետք է վերագրվի ինտերֆեյսին։<sup class="reference nowrap"><span title="Page: 31">&#x200A;</span></sup>192.168.1.0, 192.168.2.0 և այլն հասցեները կարող են նշանակվել, չնայած 0-ով են ավարտվում:

Նախկինում ցանցի հասցեների և հեռարձակման հասցեների միջև կոնֆլիկտ առաջացավ, քանի որ որոշ ծրագրեր օգտագործում էին ոչ ստանդարտ հեռարձակման հասցեներ՝ զրոների փոխարեն:

/ 24- ից փոքր ցանցերում հեռարձակման հասցեները պարտադիր չէ, որ ավարտվեն 255-ով: Օրինակ, CIDR ենթացանցը 203.0.113.16 / 28 ունի հեռարձակման հասցե 203.0.113.31։
{| class="wikitable" style="margin:left"
!Type
!Binary form
!Dot-decimal notation
|-
|Ցանցային տարածք
|<code>11001011.00000000.01110001.0001<span style="color:red">0000</span></code>
|203.0.113.16
|-
|Հեռարձակման հասցեն
|<code>11001011.00000000.01110001.0001<span style="color:red">1111</span></code>
|203.0.113.31
|-
| colspan="3" |<small>Կարմիրով ցուցադրվում է IP հասցեի հյուրընկալող մասը. մյուս մասը ցանցի նախածանցն է։ Հոսթը շրջվում է (տրամաբանական ՈՉ), բայց ցանցի նախածանցը մնում է անփոփոխ:</small>
|}
Որպես հատուկ դեպք, a / 31 ցանցն ունի ընդամենը երկու հոսթի հնարավորություն: Այս ցանցերը սովորաբար օգտագործվում են կետից կետ միացումների համար: Այս ցանցերի համար ցանցի նույնացուցիչ կամ հեռարձակման հասցե չկա:

=== Հասցեի լուծում ===
[[Համացանց|Ինտերնետում]] հոսթները սովորաբար հայտնի են անուններով, օրինակ՝ www.example.com, ոչ թե հիմնականում իրենց IP հասցեով, որն օգտագործվում է երթուղղման և ցանցային ինտերֆեյսի նույնականացման համար: Դոմենների անունների օգտագործումը պահանջում է դրանք թարգմանել, որը կոչվում է ''լուծում'', դրանք հասցեներով և հակառակը: Սա նույնն է, ինչ հեռախոսի համարը փնտրել հեռախոսի գրքում՝ օգտագործելով ստացողի անունը:

Հասցեների և տիրույթների անունների միջև թարգմանությունն իրականացվում է [[DNS|Դոմեն Անունների Համակարգի]] (DNS) կողմից՝ հիերարխիկ, բաշխված անվանման համակարգ, որը թույլ է տալիս [[Անվան տարածություն|անվանատարածքները]] փոխանցել այլ DNS սերվերներին:

=== Անհամար ինտերֆեյս ===
Չհամարակալված [[Կետ առ կետ (հեռահաղորդակցություն)|կետից կետ]] (PtP) հղումը, որը նաև կոչվում է տարանցիկ հղում, հղում է, որը չունի IP ցանց կամ ենթացանցային համար՝ կապված դրա հետ, բայց դեռևս ունի IP հասցե։ Առաջին անգամ ներկայացվել է 1993 թվականին,<ref>{{cite journal |last1=Almquist |first1=Philip |last2=Kastenholz |first2=Frank |date=December 1993 |title=Towards Requirements for IP Routers |url=https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-rreq-iprouters-require/00 |journal=Internet Engineering Task Force}}</ref> Qualcomm-ից Ֆիլ Կարնը համարվում է բնօրինակ դիզայներ։<ref>{{Cite web |title=Understanding and Configuring the ip unnumbered Command |url=https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/hot-standby-router-protocol-hsrp/13786-20.html |access-date=2021-11-25 |website=Cisco |language=en}}</ref>

Տարանցիկ կապի նպատակը [[Datagram|տվյալների գծապատկերների]] [[Ուղղորդիչ (հաշվողական)|երթուղավորումն]] է: Դրանք օգտագործվում են IP հասցեները սակավ IP հասցեի տարածությունից ազատելու կամ IP-ի նշանակման և ինտերֆեյսերի կազմաձևման կառավարումը նվազեցնելու համար: Նախկինում յուրաքանչյուր հղում անհրաժեշտ էր / 31 կամ / 30 ենթացանցը նվիրելու համար՝ օգտագործելով 2 կամ 4 IP հասցե՝ մեկ կետ առ կետ հղումով: Երբ հղումն անհամարակալված է, օգտագործվում է ''երթուղիչի ID-ն'' ՝ մեկ IP հասցե, որը փոխառված է սահմանված (սովորաբար [[Loopback|շրջադարձային]] ) ինտերֆեյսից: Նույն ''երթուղիչի ID-ն'' կարող է օգտագործվել բազմաթիվ ինտերֆեյսների վրա:

Անհամար ինտերֆեյսների թերություններից մեկն այն է, որ ավելի դժվար է կատարել հեռահար փորձարկում և կառավարում։

== Հասցեի տարածքի սպառումը ==
[[Պատկեր:IPv4_exhaustion_time_line-en.svg|մինի|IPv4 հասցեի սպառման ժամանակացույց]]
1980-ականներին ակնհայտ դարձավ, որ հասանելի IPv4 հասցեների ֆոնդը սպառվում էր այնպիսի արագությամբ, որը ի սկզբանե չէր ակնկալվում ցանցի սկզբնական նախագծում:<ref>{{cite web |title=World 'running out of Internet addresses' |url=http://technology.inquirer.net/infotech/infotech/view/20110121-315808/World-running-out-of-Internet-addresses |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110125195711/http://technology.inquirer.net/infotech/infotech/view/20110121-315808/World-running-out-of-Internet-addresses |archive-date=2011-01-25 |access-date=2011-01-23}}</ref> Շուկայական հիմնական ուժերը, որոնք արագացրել են հասցեների սպառումը, ներառում էին ինտերնետից օգտվողների արագ աճող թիվը, որոնք ավելի ու ավելի շատ օգտագործում էին բջջային հաշվողական սարքեր, ինչպիսիք են [[Նոթբուք|նոութբուքերը]], [[Անձնական թվային օգնական|անհատական թվային օգնականները]] (PDA-ները) և IP տվյալների ծառայությունների մատուցմամբ [[Սմարթֆոն|խելացի հեռախոսները]] : Բացի այդ, գերարագ ինտերնետ հասանելիությունը հիմնված էր միշտ միացված սարքերի վրա: Հյուծման սպառնալիքը դրդել է մի շարք վերականգնողական տեխնոլոգիաների ներդրմանը, ինչպիսիք են.

* [[Անդասակարգ միջդոմենային երթուղիացում]] (CIDR), ավելի փոքր ISP հատկացումների համար։
* [[IPv4#Unnumbered interface|Անհամար ինտերֆեյսները]] վերացրել են տարանցիկ հղումների հասցեների անհրաժեշտությունը:
* [[NAT|Ցանցային հասցեների թարգմանությունը]] (NAT) վերացրեց [[վերջից մինչև վերջ սկզբունք]]ի անհրաժեշտությունը:

1990-ականների կեսերին NAT-ը լայնորեն օգտագործվում էր ցանցային հասանելիության մատակարարների համակարգերում՝ տարածաշրջանային և տեղական ինտերնետ ռեգիստրներում օգտագործման վրա հիմնված բաշխման խիստ քաղաքականության հետ մեկտեղ:

Ինտերնետի հիմնական հասցեների ֆոնդը, որը պահպանվում է IANA-ի կողմից, սպառվել է 2011 թվականի փետրվարի 3-ին, երբ վերջին հինգ բլոկները հատկացվել են հինգ [[Տարածաշրջանային ինտերնետային ռեգիստր|RIR-]] ներին:<ref>{{cite web |last=Smith |first=Lucie |author2=Lipner, Ian |date=3 February 2011 |title=Free Pool of IPv4 Address Space Depleted |url=http://www.nro.net/news/ipv4-free-pool-depleted |access-date=3 February 2011 |publisher=[[Number Resource Organization]]}}</ref><ref>{{cite web |author=ICANN,nanog mailing list |title=Five /8s allocated to RIRs&nbsp;– no unallocated IPv4 unicast /8s remain |url=http://mailman.nanog.org/pipermail/nanog/2011-February/032107.html}}</ref> [[Ասիա-խաղաղօվկիանոսյան ցանցի տեղեկատվական կենտրոն|APNIC-ն]] առաջին RIR-ն էր, որը սպառեց իր տարածաշրջանային ֆոնդը 2011 թվականի ապրիլի 15-ին, բացառությամբ IPv6-ին անցումային տեխնոլոգիաների համար նախատեսված հասցեների փոքր տարածքի, որը պետք է հատկացվի սահմանափակ քաղաքականության ներքո:<ref>{{cite web |author=Asia-Pacific Network Information Centre |date=15 April 2011 |title=APNIC IPv4 Address Pool Reaches Final /8 |url=http://www.apnic.net/publications/news/2011/final-8 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20110807162057/http://www.apnic.net/publications/news/2011/final-8 |archive-date=7 August 2011 |access-date=15 April 2011}}</ref>

Հյուծումը լուծելու երկարաժամկետ լուծումը 1998 թվականին Ինտերնետ Արձանագրության նոր տարբերակի՝ [[IPv6 համացանցային հաղորդակարգ|IPv6-ի]] ճշգրտումն էր: [29] Այն ապահովում է հասցեների մեծ տարածություն, բայց նաև թույլ է տալիս բարելավված երթուղիների համախմբում ինտերնետում և առաջարկում է ենթացանցային մեծ բաշխումներ՝ նվազագույնը 2 <sup>64</sup> հյուրընկալող հասցեներով վերջնական օգտագործողներին: Այնուամենայնիվ, IPv4-ն ուղղակիորեն փոխգործակցելի չէ IPv6-ի հետ, այնպես որ միայն IPv4 հոսթերը չեն կարող ուղղակիորեն շփվել միայն IPv6-ի հետ: 2004 թվականից սկսած [[6 ոսկոր|6bone]] փորձարարական ցանցի փուլային հեռացումից հետո IPv6-ի մշտական պաշտոնական տեղակայումը սկսվեց 2006 թվականին [30] Ակնկալվում է, որ [[IPv6 տեղակայում|IPv6-ի տեղակայման]] ավարտը զգալի ժամանակ կպահանջի,<ref>{{Cite book |title=2016 IEEE International Conference on Emerging Technologies and Innovative Business Practices for the Transformation of Societies (EmergiTech) |date=August 2016 |publisher=University of Technology, Mauritius, Institute of Electrical and Electronics Engineers |isbn=9781509007066 |location=Piscataway, NJ |oclc=972636788}}</ref> այնպես, որ միջանկյալ [[IPv6 անցումային մեխանիզմ|անցումային տեխնոլոգիաները]] անհրաժեշտ են, որպեսզի հյուրընկալողներին թույլատրեն մասնակցել ինտերնետին՝ օգտագործելով արձանագրության երկու տարբերակները:

== Փաթեթի կառուցվածքը ==
IP [[Փաթեթ (տեղեկատվական տեխնոլոգիա)|փաթեթը]] բաղկացած է վերնագրի և տվյալների բաժնից: IP փաթեթը չունի տվյալների ստուգման գումար կամ որևէ այլ ստորագիր տվյալների բաժնից հետո: Սովորաբար [[կապի շերտ]]ը ներառում է IP փաթեթները շրջանակների մեջ CRC ստորագիրով, որը հայտնաբերում է սխալների մեծ մասը, IP-ով տեղափոխվող շատ [[Տրանսպորտային շերտ|տրանսպորտային շերտի արձանագրություններ]] ունեն նաև իրենց սխալների ստուգումը:<ref>{{Cite IETF|title=Technical Criteria for Choosing IP The Next Generation (IPng)|rfc=1726|section=6.2|sectionname=6.2 IP Header Checksum|page=26|last1=Partridge|first1=C.|last2=Kastenholz|first2=F.|date=December 1994}}</ref>

=== Վերնագիր ===
IPv4 փաթեթի վերնագիրը բաղկացած է 14 դաշտից, որից 13-ը պարտադիր է։ 14-րդ դաշտը կամընտիր է և տեղին է կոչվում՝ տարբերակներ: Վերնագրի դաշտերը առաջին հերթին լցված են ամենակարևոր բայթով ( [[Ցանցի բայթերի կարգը|ցանցային բայթերի կարգը]] ), իսկ դիագրամի և քննարկման համար ամենակարևոր բիթերը համարվում են առաջինը ( [[MSB0|MSB 0 բիթ համարակալում]] ): Ամենակարևոր բիթը համարակալված է 0-ով, ուստի տարբերակի դաշտն իրականում գտնվում է առաջին բայթի չորս ամենակարևոր բիթերում։

=== Տվյալներ ===
Փաթեթի օգտակար բեռը ներառված չէ ստուգման գումարում: Դրա բովանդակությունը մեկնաբանվում է Արձանագրության վերնագրի դաշտի արժեքի հիման վրա:

[[IP արձանագրության համարների ցանկ]]ը պարունակում է ծանրաբեռնվածության արձանագրության տեսակների ամբողջական ցանկ:

== Մասնատում և վերահավաքում ==
Ինտերնետային արձանագրությունը հնարավորություն է տալիս երթևեկությունը ցանցերի միջև: Դիզայնը ներառում է տարբեր ֆիզիկական բնույթի ցանցեր. այն անկախ է հղման շերտում օգտագործվող հիմքում ընկած փոխանցման տեխնոլոգիայից: Տարբեր սարքավորումներով ցանցերը սովորաբար տարբերվում են ոչ միայն փոխանցման արագությամբ, այլև [[փոխանցման առավելագույն միավոր]]ով (MTU): Երբ մի ցանց ցանկանում է փոխանցել տվյալների գրամները ավելի փոքր MTU ունեցող ցանցին, այն կարող է [[IP-ի մասնատում|մասնատել]] իր տվյալների գրամները: IPv4-ում այս գործառույթը տեղադրվել է [[Ինտերնետ շերտ]]ում և իրականացվում է IPv4 երթուղիչների մեջ՝ սահմանափակելով այս խնդիրների ազդեցությունը հյուրընկալողների կողմից:

Ի հակադրություն, [[IPv6 համացանցային հաղորդակարգ|IPv6-ը]] ՝ Ինտերնետային արձանագրության հաջորդ սերունդը, թույլ չի տալիս երթուղիչներին մասնատում կատարել. հյուրընկալողները պետք է կատարեն [[Ճանապարհ MTU հայտնաբերում|Path MTU Discovery]] նախքան տվյալների գծապատկերներ ուղարկելը:

=== Ֆրագմենտացիան ===
Երբ երթուղիչը ստանում է փաթեթ, այն ուսումնասիրում է նպատակակետի հասցեն և որոշում ելքային միջերեսը, որը պետք է օգտագործվի և այդ ինտերֆեյսի MTU-ն: Եթե փաթեթի չափն ավելի մեծ է, քան MTU-ն, և փաթեթի վերնագրում «Մի հատված» (DF) բիթը դրված է 0-ի, ապա երթուղիչը կարող է մասնատել փաթեթը:

Ուղղորդիչը փաթեթը բաժանում է բեկորների: Յուրաքանչյուր հատվածի առավելագույն չափը ելքային MTU-ն է՝ հանած IP վերնագրի չափը (նվազագույնը 20 բայթ, առավելագույնը՝ 60 բայթ): Երթուղիչը յուրաքանչյուր բեկորը դնում է իր փաթեթի մեջ, յուրաքանչյուր բեկորային փաթեթ ունի հետևյալ փոփոխությունները.

* ''Ընդհանուր երկարության'' դաշտը հատվածի չափն է:
* ''Որքան շատ բեկորներ'' (MF) դրոշը դրված է բոլոր բեկորների համար, բացառությամբ վերջինի, որը սահմանված է 0:
* ''Հատվածի օֆսեթ'' դաշտը սահմանվում է՝ հիմնվելով սկզբնական տվյալների ծանրաբեռնվածության մեջ հատվածի օֆսեթի վրա: Սա չափվում է 8 բայթանոց բլոկների միավորներով:
* ''Վերնագրի ստուգիչ գումարի'' դաշտը վերահաշվարկվում է:

Օրինակ, 1500 բայթանոց MTU-ի և 20 բայթ վերնագրի չափի համար հատվածի շեղումները կլինեն բազմապատիկ <math>\frac{1{,}500-20}{8}=185</math>

(0, 185, 370, 555, 740 և այլն):

Հնարավոր է, որ փաթեթը մասնատված է մի երթուղիչում, և որ բեկորները հետագայում մասնատված են մեկ այլ երթուղիչում: Օրինակ, 4,520 բայթանոց փաթեթը, ներառյալ 20 բայթ IP վերնագիրը, մասնատված է երկու փաթեթի 2,500 բայթ MTU-ով հղման վրա:
{| class="wikitable" style="text-align:center"
!Հատված
!Չափը
<small>(բայթ)</small>
!Վերնագրի չափը
<nowiki></br></nowiki> <small>(բայթ)</small>
!Տվյալների չափը
<nowiki></br></nowiki> <small>(բայթ)</small>
!Դրոշ
<nowiki></br></nowiki> ''Ավելի շատ բեկորներ''
!Հատվածի օֆսեթ
<nowiki></br></nowiki> <small>(8 բայթ բլոկներ)</small>
|-
|1
|2,500
|20
|2,480
|1
|0
|-
|2
|2,040
|20
|2,020
|0
|310
|}
Տվյալների ընդհանուր չափը պահպանվում է՝ 2480 բայթ + 2020 բայթ = 4500 բայթ: Օֆսեթներն են <math>0</math> և <math>\frac{0+2{,}480}{8}=310</math>

<math>\frac{0+2{,}480}{8}=310</math>։

Երբ փոխանցվում է 1500 բայթանոց MTU հղում, յուրաքանչյուր հատված բաժանվում է երկու հատվածի.
{| class="wikitable" style="text-align:center"
!Հատված
!Չափը
<small>(բայթ)</small>
!Վերնագրի չափը
<nowiki></br></nowiki> <small>(բայթ)</small>
!Տվյալների չափը
<nowiki></br></nowiki> <small>(բայթ)</small>
!Դրոշ
<nowiki></br></nowiki> ''Ավելի շատ բեկորներ''
!Հատվածի օֆսեթ
<nowiki></br></nowiki> <small>(8 բայթ բլոկներ)</small>
|-
|1
|1,500
|20
|1,480
|1
|0
|-
|2
|1,020
|20
|1,000
|1
|185
|-
|3
|1,500
|20
|1,480
|1
|310
|-
|4
|560
|20
|540
|0
|495
|}
Կրկին պահպանվում է տվյալների չափը՝ 1,480 + 1,000 = 2,480 և 1,480 + 540 = 2,020:

Նաև այս դեպքում ''More Fragments'' բիթը մնում է 1 բոլոր բեկորների համար, որոնք եկել են 1-ով, իսկ վերջին բեկորը, որը գալիս է, այն աշխատում է ինչպես միշտ, այսինքն MF բիթը դրված է 0-ի միայն վերջինում: Եվ, իհարկե, նույնականացման դաշտը շարունակում է նույն արժեքն ունենալ բոլոր վերաբեկորված հատվածներում: Այս կերպ, նույնիսկ եթե բեկորները կրկին մասնատված են, ստացողը գիտի, որ դրանք սկզբում բոլորը սկսել են նույն փաթեթից:

Վերջին օֆսեթը և վերջին տվյալների չափը օգտագործվում են ընդհանուր տվյալների չափը հաշվարկելու համար. <math>495 \times 8+540=3{,}960+540=4{,}500</math>

<math>495 \times 8+540=3{,}960+540=4{,}500</math>։

=== Վերահավաքում ===
Ստացողը գիտի, որ փաթեթը բեկոր է, եթե հետևյալ պայմաններից գոնե մեկը ճիշտ է.

* Դրոշը դրված է ''ավելի շատ բեկորների համար'', ինչը ճիշտ է բոլոր դրվագների համար, բացի վերջինից:
* Դաշտի ''հատվածի շեղումը'' զրոյական չէ, ինչը ճիշտ է բոլոր հատվածների համար, բացառությամբ առաջինի:

Ստացողը նույնականացնում է համապատասխան հատվածները՝ օգտագործելով աղբյուրի և նպատակակետի հասցեները, արձանագրության ID-ն և նույնականացման դաշտը: Ստացողը նորից հավաքում է նույն ID-ով ֆրագմենտների տվյալները՝ օգտագործելով և՛ բեկորների օֆսեթը, և՛ ավելի շատ բեկորների դրոշակը: Երբ ստացողը ստանում է վերջին ֆրագմենտը, որի դրոշն ''ավելի շատ բեկորների'' վրա դրված է 0, այն կարող է հաշվարկել սկզբնական տվյալների օգտակար բեռի չափը՝ վերջին հատվածի օֆսեթը բազմապատկելով ութով և ավելացնելով վերջին հատվածի տվյալների չափը: Տվյալ օրինակում այս հաշվարկը եղել է <math>495 \times 8+540=4{,}500</math>

<math>495 \times 8+540=4{,}500</math> բայթեր։ Երբ ընդունիչն ունի բոլոր բեկորները, դրանք կարող են նորից հավաքվել ճիշտ հաջորդականությամբ՝ ըստ շեղումների՝ սկզբնական տվյալների գծապատկերը ձևավորելու համար:

== Օժանդակ արձանագրություններ ==
IP հասցեները մշտական կերպով կապված չեն ցանցային սարքավորումների հետ և, իսկապես, ժամանակակից [[օպերացիոն համակարգ]]երում ցանցային ինտերֆեյսը կարող է ունենալ բազմաթիվ IP հասցեներ: Որպեսզի պատշաճ կերպով փոխանցեն IP փաթեթը նպատակակետ հոսթին հղումով, հոսթներին և երթուղիչներին անհրաժեշտ են լրացուցիչ մեխանիզմներ՝ ցանցային ինտերֆեյսների ապարատային հասցեի{{efn|For [[IEEE 802]] networking technologies, including [[Ethernet]], the hardware address is a [[MAC address]].}} և IP հասցեների միջև կապ հաստատելու համար: [[Հասցեի լուծման հաղորդակարգ (ARP)|Հասցեների լուծման արձանագրությունը]] (ARP) կատարում է այս IP-հասցեից սարքաշարի հասցե թարգմանությունը IPv4-ի համար: Բացի այդ, հակադարձ հարաբերակցությունը հաճախ անհրաժեշտ է: Օրինակ, եթե հասցեն նախապես կազմաձևված չէ ադմինիստրատորի կողմից, երբ IP հոսթը բեռնվում է կամ միացված է ցանցին, նա պետք է որոշի իր IP հասցեն: Նման հակադարձ փոխկապակցման արձանագրությունները ներառում են [[Դինամիկ հոսթի կազմաձևման հաղորդակարգ (DHCP)|Dynamic Host Configuration Protocol]] (DHCP), [[Bootstrap արձանագրություն|Bootstrap Protocol]] (BOOTP) և հազվադեպ, [[RARP|հակադարձ ARP]]:

== Տես նաև ==
* [[Համացանցի պատմություն]]

== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}

== Արտաքին հղումներ ==

* [https://www.iana.org Internet Assigned Numbers Authority] (IANA)
* [http://www.networksorcery.com/enp/protocol/ip.htm IP, Internet Protocol] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110514231900/http://www.networksorcery.com/enp/protocol/ip.htm|date=2011-05-14}} — IP Header Breakdown, including specific options
* {{Cite IETF|RFC=3344|title=IP Mobility Support for IPv4}}
* [https://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space Official current state of IPv4/8 allocations, as maintained by IANA]
{{Authority control}}