في تاريخ تطوير الإنترنت، تم نشر IPv4، باعتباره أول إصدار مستقل لبروتوكول الشبكة، لأول مرة على SATNET في عام 1982 وتم وضعه قيد الاستخدام على ARPANET في عام 1983. على الرغم من أن استخدام IPv4 يتناقص تدريجيًا مع تقديم IPv6، إلا أنه لا يزال أحد أهم البروتوكولات في الإنترنت لأن مساحة عنوانه المكونة من 32 بت كافية لتوفير أكثر من 4.2 مليار عنوان IP فريد. وهذا يجعل IPv4 يلعب دورًا لا غنى عنه في الشبكة.
الخلفية التاريخية يمكن إرجاع تاريخ IPv4 إلى نشر RFC 791 في عام 1981، والذي ميز بروتوكول الإنترنت عن بروتوكول النقل، مما جعل IPv4 بروتوكول شبكة مستقل. في البداية، كان عدد العناوين التي يوفرها IPv4 بعيدًا عن أن يكون كافيًا لدعم احتياجات الإنترنت الحالية، وكان الاستهلاك السريع للموارد المختلفة يضطر الفنيين إلى البحث عن حلول.من الفئة A ذات 8 بتات إلى IPv4 ذات 32 بتات، كان للتغيير في توزيع عناوين الشبكة تأثير عميق على تجربتنا على الإنترنت.
باعتباره أحد البروتوكولات الأساسية لمجموعة بروتوكولات الإنترنت، فإن IPv4 لا يقوم فقط بتعريف وتمكين الترابط بين الشبكات، بل لديه أيضًا الوظائف الأساسية لتوجيه حزم البيانات وإرسالها. هذا الاتصال خالٍ من الديون ويمكن تشغيله باستخدام ما يسمى بنموذج "أفضل جهد للتسليم"، دون أي وعود بشأن التسليم الدقيق أو ترتيب البيانات.
تستخدم عناوين IPv4 بنية مكونة من 32 بت. ورغم أنه من الناحية النظرية يمكن توفير ما يصل إلى 4294967296 عنوانًا، إلا أن عددًا كبيرًا منها محجوز لأغراض محددة. على سبيل المثال، تم حجز بعض الشبكات الخاصة وعناوين البث المتعدد، مما يجعل عناوين IP العامة المتاحة فعليًا محدودة بعض الشيء.
من خلال جمع عناوين IPv4، نتمكن من بناء شبكة إنترنت كبيرة بما يكفي لدعم الاستخدام المتزايد للأجهزة المحمولة.
تقيد IETF وIANA الاستخدام العام لبعض عناوين IP، مثل عناوين الاتصالات المتعددة والشبكات الخاصة. هناك ما يقرب من 18 مليون عنوان محجوز للشبكات الخاصة. ولا يمكن توجيه هذه العناوين على شبكة الإنترنت العامة، ويتطلب الأمر ترجمة العناوين لتمكين الاتصال بين الشبكات العامة والخاصة.
تتكون كل حزمة IP من جزأين: الرأس والبيانات. يحتوي رأس حزمة IPv4 على ما يصل إلى 14 حقلاً، بما في ذلك عناوين المصدر والوجهة. يتيح هذا التصميم تشغيل بروتوكولات التحويل المختلفة بسلاسة على الإنترنت.
مع استنفاد عناوين IPv4، من الواضح أن تقديم IPv6 هو اتجاه مستقبلي ضروري. يتمتع IPv6 بمساحة عنوان أكبر وكفاءة توجيه أعلى. ومع اعتماد الناس بشكل متزايد على الإنترنت، هل يمكن أن يستمر مصير IPv4 في المستقبل؟
باعتباره حجر الأساس لاتصالات الشبكة الحالية، لا يمكن استبدال IPv4 بسهولة. وفي مواجهة الطلب المتزايد على الإنترنت، كيف سنتمكن من إيجاد التوازن بين IPv4 وIPv6 في المستقبل؟