Прагляд зыходнага тэксту старонкі IPv4

{{Картка пратакола
  |Абр = IPv4
  |Назва = Internet Protocol version 4
  |Узровеь = Сеткавы
  |Сямейства = [[TCP/IP]]
  |Створаны = 
  |Порт = 
  |Прызначэнне = Адрасацыя
  |Спецыфікацыя = RFC 791
  |Кліенты = рэалізацыі стэка TCP/IP у [[Windows]], [[Linux]] і [[BSD]]
  |Серверы = рэалізацыі стэка TCP/IP у [[Windows]], [[Linux]] і [[BSD]]
}}
'''IPv4''' ({{lang-en|Internet Protocol version 4}}) — чацвёртая версія [[IP]]-пратакола, першая шырока ўжывальная версія. Пратакол апісаны ў RFC 791 (верасень 1981 года), замяніўшы RFC 760 (студзень 1980 года).

== Адрасацыя ==
IPv4 выкарыстоўвае 32-[[біт]]ныя (чатырох[[байт]]ныя) адрасы, якія абмяжоўваюць [[IP-адрас|адрасную прастору]] 4 294 967 296 (2<sup>32</sup>) магчымымі ўнікальнымі адрасамі.

Зручнай формай запісу [[IP-адрас]]а (IPv4) з’яўляецца запіс у выглядзе чатырох [[Дзесятковая сістэма злічэння|дзесятковых лікаў]] (ад 0 да 255), падзеленых кропкамі, напрыклад, ''192.168.0.1''. (ці ''128.10.2.30'' — традыцыйная дзесятковая форма ўяўлення адрасу)

=== Уяўленне адрасу ===
{| class="wikitable"
! Форма запісу !! Прыклад !! Пераўтварэнне з дзесятковай натацыі з кропкамі
|-
| {{translation|Дзесятковая натацыя з кропкамі|Дзесятковая з кропкамі|en|Dot-decimal notation}} || <tt>192.0.2.235</tt> || —
|-
| Шаснаццатковая з кропкамі || <tt>0xC0.0x00.0x02.0xEB</tt> || Кожны [[Актэт, інфарматыка|актэт]] пераўтвараецца ў шаснаццатковую форму
|-
| Васьмярковая з кропкамі || <tt>0300.0000.0002.0353</tt> || Кожны актэт пераўтвараецца ў васьмярковую форму
|-
| [[Шаснаццатковая сістэма злічэння|Шаснаццатковая]] || <tt>0xC00002EB</tt> || [[Канкатэнацыя]] актэтаў з шаснаццатковай натацыі з кропкамі
|-
| [[дзесятковая сістэма злічэння|Дзесятковая]] || <tt>3221226219</tt> || 32-бітны лік у дзесятковай форме
|-
| [[васьмярковая сістэма злічэння|Васьмярковая]] || <tt>030000001353</tt> || 32-бітны лік у васьмярковай форме
|}

== Зарэзерваваня адрасы ==
Некаторыя адрасы IPv4 зарэзерваваны для спецыяльных мэтаў і не прызначаны дзеля глабальнай маршрутызацыі<ref name="rfc3330">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3330.txt RFC3330: Special-use IPv4 addresses]{{ref-en}}; заменены [http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5735.txt RFC5735: Special-use IPv4 addresses]{{ref-en}}</ref>.

{|class="wikitable"
! Падсетка !! Прызначэння
|-
| 0.0.0.0/8<ref name="rfc1700">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1700.txt RFC1700: Assigned Numbers]{{ref-en}}</ref> || Адрасы крыніц пакетаў «гэтай» («сваёй») сеткі прызначаны для лакальнага ўжывання на хосце пры стварэнні [[Сокет, праграмны інтэрфейс|сокетаў]] IP. Адрас 0.0.0.0/32 выкарыстоўваецца дзеля пазначэння адрасу крыніцы самога хосту.<ref name="rfc3330" />
|-
| 10.0.0.0/8<ref name="rfc1918">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1918.txt RFC1918: Address allocation for private internets]{{ref-en}}</ref> || Дзеля ўжывання ў прыватных сетках.
|-
| 127.0.0.0/8<ref name="rfc1700" /> || Падсетка дзеля камунікацый унутры хосту (гл.: [[localhost]]).
|-
| 169.254.0.0/16<ref>[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3927.txt RFC3927: Dynamic configuration of IPv4 link-local addresses]{{ref-en}}</ref> || [[Link-local address|Канальныя адрасы]]; падсетка выкарыстоўваецца для аўтаматычнага канфігуравання адрасоў IP у выпадку адсутнасці сервера DHCP.
|-
| 172.16.0.0/12<ref name="rfc1918" /> || Для ўжывання ў прыватных сетках.
|-
| 100.64.0.0/10<ref name="rfc6598">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc6598.txt RFC6598: IANA-reserved IPv4 prefix for shared address space]{{ref-en}}</ref> || Для ўжывання ў сетках сэрвіс-правайдэра.
|-
| 192.0.0.0/24<ref name="rfc5736">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5736.txt RFC5736: IANA IPv4 Special Purpose Address Registry]{{ref-en}}</ref> || Рэгістрацыя адрасоў спецыяльнага прызначэння.
|-
| 192.0.2.0/24<ref name="rfc5737">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5737.txt RFC5737: IPv4 address blocks reserved for documentation]{{ref-en}}</ref> || Для ўзораў у дакументацыі.
|-
| 192.168.0.0/16<ref name="rfc1918" /> || Для ўжывання ў прыватных сетках.
|-
| 198.51.100.0/24<ref name="rfc5737" /> || Для ўзораў у дакументацыі.
|-
| 198.18.0.0/15<ref name="rfc2544">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2544.txt RFC2544: Benchmarking methodology for network interconnect devices]{{ref-en}}</ref> || Для стэндаў тэставання прадукцыйнасці.
|-
| 203.0.113.0/24<ref name="rfc5737" /> || Для ўзораў у дакументацыі.
|-
| 240.0.0.0/4<ref name="rfc1700" /> || Зарэзервавана для ўжывання ў будучыні.
|-
| 255.255.255.255<ref name="rfc919">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc919.txt RFC919: Broadcasting internet datagrams]{{ref-en}}</ref> || Абмежаваны [[Шырокавяшчальны канал|шырокавяшчальны адрас]].
|}

Ёсць таксама рарэзерваваныя адрасы, якія маршрутызуюцца глабальна.
{|class="wikitable"
! Падсетка !! Прызначэнне
|-
| 192.88.99.0/24<ref name="rfc3330" /> || Ужываюцца дзеля [[Anycast|рассылкі бліжэйшаму вузлу]]. Адрас 192.88.99.1/32 ужываецца ў якасці рэтранслятара пры [[Інкапсуляцыя, камп'ютарныя сеткі|інкапсуляцыі]] [[IPv6]] у IPv4 ([[6to4]])<ref name="rfc3068">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3068.txt RFC3068: An anycast prefix for 6to4 relay routers]{{ref-en}}</ref>.
|-
| 224.0.0.0/4<ref name="rfc3171">[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3171.txt RFC3171: IANA guidelines for IPv4 multicast address assignments]{{ref-en}}</ref> || Выкарыстоўваюцца для [[Multicast|шматадраснай рассылкі]].
|}

== Структура пакету ==
Пакет IP змяшчае 14 палёў, з якіх 13 з’яўляюцца абавязковымі. Чатырнаццатае поле прызначана для неабавязковых опцый. Палі ўжываюць [[парадак байтаў]] ад старэйшага да малодшага, старэйшыя біты ідуць першымі. Першы біт мае нумар 0. Такім чынам, напрыклад, поле з версіяй знаходзіцца ў чатырох старэйшых бітах першага байта.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
! Зрушэнне ў бітах
!colspan="4"| 0-3 ||colspan="4"| 4-7 ||colspan="6"| 8-13 ||colspan="2"| 14-15 ||colspan="3"| 16-18 ||colspan="13"| 19-31
|-
! 0
|colspan="4"| Версія
|colspan="4"| Памер загалоўка
|colspan="6"| [[DSCP|Differentiated Services Code Point]]
|colspan="2"| [[Explicit Congestion Notification]]
|colspan="16"| Памер пакета
|-
! 32
|colspan="16"| Ідэнтыфікатар ||colspan="3"| Флаги ||colspan="13"| Зрушэнне фрагмента
|-
! 64
|colspan="8"| [[Time to live|Час жыцця]] ||colspan="8"| [[Спіс пратаколаў IP|Пратакол]] ||colspan="16"| Кантрольная сума заголоўка
|-
! 96
|colspan="32"| Адрас крыніцы
|-
! 128
|colspan="32"| Адрас прызначэння
|-
! 160
|colspan="32" bgcolor="#FFBBBB"| Опцыі (калі памер загалоўка &gt; 5)
|-
! 160 или 192+
|colspan="32"| Даныя
|}

; Версія : Першым полем пакета з’яўляецца версія пратакола памерам у чатыры біта. Для IPv4 гэта 4.

; Памер загалоўка (Internet Header Length){{anchor|IHL}}: Наступныя чатыры біта змяшчаюць памер загалоўка пакета у 32-бітных [[машыннае слова|словах]]. Паколькі колькасць опцый не сталая, указанне памера важна для адлучэння заголоўка ад даных. Мінімальнае значэнне роўнае 5 (5×32=160 біт, 20 байт), максімальнае — 15 (60 байт).

; Differentiated Services Code Point (DSCP)
: Першапачаткова звалася «тып абслугоўвання» (Type of Service, ToS), у цяперашні час вызначаецца RFC 2474 як «Differentiated Services». Ужываецца для падзялення трафіка на класы абслугоўвання, напрыклад для ўсталёўкі адчувальнаму да затрымак трафіку, такому як [[VoIP]] большага прыярытэту.

; Указальнік перагрузкі (Explicit Congestion Notification, ECN) : Папярэджанне аб перагрузцы сеткі без страты пакетаў. З’яўляецца неабавязковай функцыяй і ўжываецца толькі калі абодва хоста яе падтрымліваюць.

; Памер пакета : 16-бітны поўны памер пакета ў байтах, уключаючы загаловак і даныя. Мінімальны памер роўны 20 байтам (зашаловак без даных), максімальны — 65535 байт. Хосты павінны падтрымліваць перадачу пакетаў памерам да 576 байт, але сучасныя рэалізацыі звычайна падтрымліваюць значна большы памер. Пакеты большага памера, чым падтрымлівае канал сувязі, фрагментуюцца.

; Ідэнтыфікатар : Пераважна ўжываецца для ідэнтыфікацыі фрагментаў пакету, калі ён быў фрагментаваны. Існуюць эксперыменты па яго ўжыванню для іншых мэтаў, такіх як даданне інфармацыі аб трасіроўцы пакета для спрашчэння адсочвання шляха пакета з падробным адрасам крыніцы.<ref>{{cite web|author=Stefan Savage.|title=Practical network support for IP traceback|url=http://portal.acm.org/citation.cfm?id=347057.347560|accessdate=2010-09-06}}</ref>

; Флагі : Поле памерам тры біта змяшчае флагі кантролю над фрагментацыяй. Біты ад старэйшага да малодшага азначаюць:
:* 0: Зарэзерваваны, павінен быць роўны 0.<ref>У якасці [[Першакрасавіцкія RFC|першакрасавіцкага жарта]] прапанаваны азначаць зламыснасць пакета (evil bit)</ref>
:* 1: Не фрагментаваць
:* 2: У пакета ёсть яшчэ фрагменты
: Калі ўсталяваны флаг «не фрагментаваць», то ў выпадку неабходнасці фрагментацыі такі пакет будзе знішчаны. Можа ўжывацца для перадачы даных хостам, якія ня маюць досыць рэсурсаў для апрацоўкі фрагментаваных пакетаў.
: Флаг «ёсть фрагменты» павінен быць усталяваны ў 1 ва ўсіх фрагментаў пакета, акрамя апошняга. У нефрагментаваных усталёўваецца ў 0 — такі пакет лічыцца ўласным апошнім фрагментам.

; Зрушэнне фрагмента : Поле памерам у 13 біт, указвае зрушэнне бягучага фрагмента ад пачатка перадачы фрагментаванага пакета ў блоках па 8 байт. Дазваляе (2<sup>13</sup>−1)×8=65528 байт зрушэння, што перавышае максімальны памер пакета. Першы фрагмент у паслядоўнасці мае нулявое зрушэнне.

; «Час жыцця» (Time to Live, TTL) пакета. : Дазваляе перадухіліць закальцоўванне пакетаў у сеціве шляхам знішчэння пакетаў, якія перавысілі час жыцця. Указваецца ў секундах, інтэрвалы менш секунды акругляюцца да адной секунды. На практыцы кожны маршрутызатар змяньшае час жыцця пакетаў на адзінку (што слушна для існуючых тыповых затрымак у сеціве). Пакеты, час жыцця якіх стаў роўны нулю, знішчаюцца, а адпраўніку дасылаецца паведамленне [[ICMP]] Time Exceeded. На адпраўцы пакетаў з розным часам жыцця заснавана трасіроўка іх шляха праходжання ([[traceroute]]).

; Пратакол : Указвае, даныя якога пратакола змяшчае пакет (напрыклад, TCP ці ICMP). Прысвоеныя нумары пратаколаў можна знайсці на сайце [[IANA]].<ref>[http://www.iana.org/assignments/protocol-numbers/protocol-numbers.xml Assigned Internet Protocol Numbers]{{ref-en}}</ref>

; Кантрольная сума загалоўка : 16-бітная кантрольная сума, ужываецца для праверкі цэласнасці загалоўка. Кожны хост ці маршрутызатар параўноўвае кантрольную суму загалоўка са значэннем гэтага поля і адкідвае пакет, калі яны не супадаюць. Цэласнасць даных IP не правярае — яна правяраецца пратаколамі больш высокіх узроўняў (такіх як TCP ці UDP), якія таксама выкарыстоўваюць кантрольныя сумы.
: Паколькі TTL памяньшаецца на кожным кроку праходжання пакета, сума таксама павінна вылічацца на кожным кроку. Метад пераліку кантрольнай сумы вызначаны ў RFC 1071.<ref>[http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1071.txt Computing the Internet Checksum]{{ref-en}}</ref>

; Адрас крыніцы : 32-бітны адрас адпраўніка пакета. Можа не супадаць з сапраўдным адрасам адпраўніка з-за [[NAT|трансляцыі адрасоў]].

; Адрас прызначэння : 32-бітны адрас атрымальніка пакета.

; Опцыі : За адрасам прызначэння можа ісці поле дадатковых опцый, але яно ўжываецца рэдка. Памер загалоўка ў гэтым выпадку павінен быць дастатковым, каб змясціць усе опцыі (з улікам дадатку да цэлага ліку 32-бітных слоў).
: Калі спіс опцый не з'яўляецца канцом загалоўка, ён павінен сканчацца опцыяй 0x00. Опцыі маюць наступны фармат:

{| class="wikitable"
! Поле !! Памер у бітах !! Апісанне
|-
| '''Капіяваць''' || 1 || Усталёўваецца ў 1, калі патрэбна капіяваць опцыі ў загалоўкі ўсіх фрагментаў.
|-
| '''Клас опцыі''' || 2 || 0 для «кіравальных» опцый і 2 для опцый «зменаў і адладкі». 1 і 3 зарэзерваваны.
|-
| '''Нумар опцыі''' || 5 || Указвае опцыю.
|-
| '''Памер опцыі''' || 8 || Указвае памер опцыі (з улікам гэтага поля). Можа не ўказвацца для опцый без аргументаў.
|-
| '''Аргументы опцыі''' || пераменны || Дадатковыя даныя, якія ўжываюцца опцыяй.
|}
* Заўвага: Памер загалоўка больш 5 [[машыннае слова|слоў]] указвае на прысутнасць опцый і неабходнасць іх апрацоўкі.
* Заўвага: Палі «капіяваць», «клас опцыі» і «нумар опцыі» часам называюць адным васьмібітным полем «тып опцыі».

== Вычарпанне адраснай прасторы ==
{{main|Вычарпанне IPv4-адрасоў}}
Ужо ў 1980-я гады стала відавочна, што размеркаванне адраснай прасторы адбываецца значна болей хуткімі тэмпамі, чым было заложана ў архітэктуру IPv4. Гэта прывяло спачатку да з’яўлення [[Класавая адрасацыя|класавай адрасацыі]], пазней [[Бяскласавая адрасацыя|бяскласавай адрасацыі]], і ў канчатковым выніку да распрацоўкі новага пратакола [[IPv6]].

У лютым 2011 года [[IANA]] выдаткавала 5 апошніх блокаў адрасоў [[RIR]]ам. Блокі вольных IP-адрасоў пачалі заканчвацца ў рэгіянальных рэгістратараў з 2011 года.<ref>[http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html IPv4 Address Report]</ref>

== Гл. таксама ==
* [[TCP]]
* [[SCTP]]
* [[Рэгіянальны інтэрнэт-рэгістратар]]

{{Зноскі}}

{{IPstack}}

[[Катэгорыя:TCP/IP]]
[[Катэгорыя:Пратаколы сеткавага ўзроўню]]