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謎の IP アドレス: 32 ビット IPv4 アドレスはなぜそれほど重要ですか?
インターネットの開発の歴史において、IPv4 は最初の独立したネットワーク プロトコル バージョンとして、1982 年に SATNET に初めて導入され、1983 年に ARPANET で使用されました。 IPv6 の導入により IPv4 の使用は徐々に減少していますが、32 ビットのアドレス空間は 42 億を超える固有の IP アドレスを提供するのに十分であるため、依然としてインターネットで最も重要なプロトコルの 1 つです。これにより、IPv4 はネットワークにおいて不可欠な役割を果たすことになります。
歴史的背景IPv4 の歴史は、1981 年に RFC 791 が発行されたことにまで遡ります。RFC 791 では、インターネット プロトコルとトランスポート プロトコルが区別され、IPv4 が独立したネットワーク プロトコルになりました。当初、IPv4 によって提供されるアドレスの数は、現在のインターネットのニーズをサポートするには到底足りず、さまざまなリソースが急速に消費されたため、技術者は解決策を模索せざるを得ませんでした。
8 ビットのクラス A から 32 ビットの IPv4 へのネットワーク アドレス分布の変更は、インターネット体験に大きな影響を与えました。
IPv4 の機能と目的
インターネット プロトコル スイートのコア プロトコルの 1 つである IPv4 は、ネットワーク間の相互接続を定義して可能にするだけでなく、データ パケットのルーティングと送信の基本機能も備えています。この接続は負債がなく、いわゆる「ベスト エフォート配信」モデルを使用して動作することができ、データの正確な配信や順序についての約束はありません。
アドレス構造と制限
IPv4 アドレスは 32 ビット構造を使用します。理論上は最大 4294967296 個のアドレスを提供できますが、その多くは特定の目的のために予約されています。たとえば、一部のプライベート ネットワークとマルチキャスト アドレスが予約されているため、実際に使用できるパブリック IP アドレスが少し限られています。
IPv4 アドレスを収集することで、モバイル デバイスの使用の増加にも対応できるほど大規模なインターネットを構築できます。
特定の目的のためのアドレス
IETF と IANA は、マルチキャスト通信やプライベート ネットワークのアドレスなど、一部の IP アドレスの一般的な使用を制限しています。プライベート ネットワーク用に予約されているアドレスは約 1,800 万あります。これらのアドレスはパブリック インターネット上でルーティングできないため、パブリック ネットワークとプライベート ネットワーク間の通信を可能にするにはアドレス変換が必要です。
アドレス枯渇現象
1990 年代のインターネットの急速な発展に伴い、IPv4 アドレス枯渇の問題がますます顕著になりました。技術の進歩とデバイスの増加により、ユーザーの要求はますます高まり、IPv4 ではアドレス消費率を低下させるための新しいタイプのネットワーク管理テクノロジーの追求が求められています。 195 世紀の終わりに、IANA は IPv4 アドレス プールが 2011 年に枯渇し、IPv6 の推進が差し迫っていることを発表しました。
構造と動作モード
各 IP パケットは、ヘッダーとデータの 2 つの部分で構成されます。 IPv4 パケット ヘッダーには、送信元アドレスと宛先アドレスを含む最大 14 個のフィールドが含まれます。この設計により、さまざまな変換プロトコルをインターネット上でスムーズに実行できるようになります。
将来の展望: IPv6
IPv4 アドレスが枯渇しているため、IPv6 の導入は明らかに将来必要な方向性です。 IPv6 はアドレス空間が広く、ルーティング効率も高い。人々がインターネットにますます依存するようになる中で、IPv4 の運命は今後も続くのだろうか?
現在のネットワーク通信の基盤である IPv4 は、簡単に置き換えることはできません。インターネットの需要がますます高まる中、将来的に IPv4 と IPv6 のバランスをどのように取っていくのでしょうか。
