Na história do desenvolvimento da Internet, o IPv4, como a primeira versão independente de protocolo de rede, foi implantado pela primeira vez na SATNET em 1982 e colocado em uso na ARPANET em 1983. Embora o uso do IPv4 esteja diminuindo gradualmente com a introdução do IPv6, ele ainda é um dos protocolos mais importantes na Internet porque seu espaço de endereço de 32 bits é suficiente para fornecer mais de 4,2 bilhões de endereços IP exclusivos. Isso faz com que o IPv4 desempenhe um papel indispensável na rede.
Contexto históricoA história do IPv4 pode ser rastreada até a publicação do RFC 791 em 1981, que distinguiu o Protocolo de Internet do protocolo de transporte, tornando o IPv4 um protocolo de rede independente. Inicialmente, o número de endereços fornecidos pelo IPv4 estava longe de ser suficiente para atender às necessidades atuais da Internet, e o rápido consumo de diversos recursos obrigou os técnicos a buscar soluções.
De Classe A de 8 bits para IPv4 de 32 bits, a mudança na distribuição de endereços de rede afetou profundamente nossa experiência na Internet.
Como um dos principais protocolos do Conjunto de Protocolos da Internet, o IPv4 não apenas define e permite a interconexão entre redes, mas também tem as funções básicas de roteamento e envio de pacotes de dados. Essa conexão é livre de dívidas e pode operar usando o chamado modelo de “entrega de melhor esforço”, sem promessas feitas sobre a entrega exata ou ordem dos dados.
Endereços IPv4 usam uma estrutura de 32 bits. Embora teoricamente até 4294967296 endereços possam ser fornecidos, um grande número deles é reservado para propósitos específicos. Por exemplo, algumas redes privadas e endereços multicast foram reservados, o que torna os endereços IP públicos disponíveis um pouco restritos.
Ao coletar endereços IPv4, podemos construir uma Internet grande o suficiente para suportar até mesmo o uso crescente de dispositivos móveis.
A IETF e a IANA restringem o uso geral de alguns endereços IP, como endereços para comunicações multicast e redes privadas. Há aproximadamente 18 milhões de endereços reservados para redes privadas. Esses endereços não podem ser roteados na Internet pública e a tradução de endereços é necessária para habilitar a comunicação entre redes públicas e privadas.
Com o rápido desenvolvimento da Internet na década de 1990, o problema do esgotamento de endereços IPv4 tornou-se cada vez mais proeminente. Os avanços tecnológicos e o aumento de dispositivos levaram a demandas cada vez maiores dos usuários, o que levou o IPv4 a buscar novos tipos de tecnologias de gerenciamento de rede para diminuir a taxa de consumo de endereços. No final do século 195, a IANA anunciou que o conjunto de endereços IPv4 havia se esgotado em 2011, tornando a promoção do IPv6 iminente.
Cada pacote IP consiste em duas partes: cabeçalho e dados. O cabeçalho do pacote IPv4 contém até 14 campos, incluindo os endereços de origem e destino. Este design permite que diferentes protocolos de conversão funcionem sem problemas na Internet.
Com o esgotamento dos endereços IPv4, a introdução do IPv6 é claramente uma direção futura necessária. O IPv6 tem um espaço de endereço maior e maior eficiência de roteamento. À medida que as pessoas se tornam mais e mais dependentes da Internet, o destino do IPv4 pode continuar no futuro?
Como a pedra angular das comunicações de rede atuais, o IPv4 não pode ser facilmente substituído. Diante da demanda cada vez maior pela Internet, como encontraremos um equilíbrio entre IPv4 e IPv6 no futuro?