Czym jest IP (Protokół Internetowy )

Protokół internetowy (IP) jest protokołem komunikacyjnym warstwy sieciowej w zestawie protokołów internetowych służącym do przekazywania datagramów przez granice sieci.

Protokół internetowy (IP) jest protokołem komunikacyjnym warstwy sieciowej w zestawie protokołów internetowych służącym do przekazywania datagramów przez granice sieci. Jego funkcja routingu umożliwia pracę w sieci i zasadniczo ustanawia Internet.
Zadaniem IP jest dostarczanie pakietów z hosta źródłowego do hosta docelowego wyłącznie na podstawie adresów IP zawartych w nagłówkach pakietów. W tym celu IP definiuje struktury pakietów, które hermetyzują dane, które mają być dostarczone. Definiuje również metody adresowania, które służą do oznaczania datagramów informacjami o źródle i miejscu przeznaczenia.
IP był bezpołączeniową usługą datagramową w oryginalnym programie kontroli transmisji wprowadzonym przez Vinta Cerfa i Boba Kahna w 1974 roku, który został uzupełniony o usługę zorientowaną na połączenie, która stała się podstawą protokołu kontroli transmisji (TCP). Pakiet protokołów internetowych jest więc często określany jako TCP/IP.
Pierwsza główna wersja IP, Internet Protocol Version 4 (IPv4), jest dominującym protokołem Internetu. Jego następcą jest protokół internetowy w wersji 6 (IPv6), który jest coraz częściej stosowany w publicznym Internecie od około 2006 r.

Protokół internetowy odpowiada za adresowanie interfejsów hostów, enkapsulację danych w datagramy (w tym fragmentację i ponowną asemblację) oraz trasowanie datagramów ze źródłowego interfejsu hosta do docelowego interfejsu hosta przez jedną lub więcej sieci IP. Dla tych celów protokół internetowy określa format pakietów i zapewnia system adresowania.
Każdy datagram ma dwa składniki: nagłówek i ładunek. Nagłówek IP zawiera źródłowy adres IP, docelowy adres IP oraz inne metadane potrzebne do wyznaczenia trasy i dostarczenia datagramu. Ładunek użyteczny to dane, które są transportowane. Ta metoda zagnieżdżania ładunku danych w pakiecie z nagłówkiem nazywana jest enkapsulacją.
Adresowanie IP polega na przypisaniu adresów IP i związanych z nimi parametrów do interfejsów hostów. Przestrzeń adresowa jest podzielona na podsieci, co wiąże się z wyznaczeniem prefiksów sieciowych. Ruting IP realizowany jest przez wszystkie hosty, a także przez routery, których główną funkcją jest transport pakietów przez granice sieci. Routery komunikują się ze sobą za pomocą specjalnie zaprojektowanych protokołów routingu, albo protokołów bramy wewnętrznej, albo protokołów bramy zewnętrznej, w zależności od potrzeb topologii sieci. 

W maju 1974 roku Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) opublikował pracę zatytułowaną "A Protocol for Packet Network Intercommunication". Autorzy pracy, Vint Cerf i Bob Kahn, opisali w niej protokół sieciowy do współdzielenia zasobów z wykorzystaniem komutacji pakietów między węzłami sieci. Centralnym elementem kontrolnym tego modelu był "Transmission Control Program", który zawierał zarówno łącza zorientowane na połączenie, jak i usługi datagramowe między hostami. Monolityczny Transmission Control Program został później podzielony na modułową architekturę składającą się z Transmission Control Protocol i User Datagram Protocol w warstwie transportowej oraz Internet Protocol w warstwie internetowej. Model ten stał się znany jako Department of Defense (DoD) Internet Model i Internet Protocol suite, a nieformalnie jako TCP/IP. 

Dominującym protokołem w warstwie internetowej w użyciu jest IPv4; liczba 4 identyfikuje wersję protokołu, przenoszoną w każdym datagramie IP. IPv4 został opisany w dokumencie RFC 791 (1981).
Wersja numer 5 była używana przez Internet Stream Protocol, eksperymentalny protokół strumieniowy, który nie został przyjęty.
Następcą IPv4 jest IPv6. IPv6 był wynikiem kilku lat eksperymentów i dialogu, podczas których proponowano różne modele protokołów, takie jak TP/IX (RFC 1475), PIP (RFC 1621) i TUBA (TCP i UDP z większymi adresami, RFC 1347). Jego najbardziej widoczną różnicą w stosunku do wersji 4 jest wielkość adresów. Podczas gdy IPv4 wykorzystuje 32 bity do adresowania, dając około 4,3 miliarda (4,3×109) adresów, IPv6 wykorzystuje 128-bitowe adresy dając około 3,4×1038 adresów. Chociaż przyjęcie IPv6 było powolne, od września 2021 r. większość krajów na świecie wykazuje znaczne przyjęcie IPv6,[6] przy czym ponad 35% ruchu Google jest przenoszone przez połączenia IPv6. Jednak wsparcie serwerów dla IPv6 jest rzadkością nawet wśród firm technologicznych. Poza Google, Facebookiem, Netflixem i niektórymi CDN-ami, niewielu innych operatorów serwerów przyjęło IPv6. Od października 2022 r. ani microsoft.com, amazon.com, ani apple.com nie posiadają rekordów AAAA, serwerów przekierowań IPv6 do ich domeny www, ani obsługujących IPv6 rekordów MX, wymaganych do prawidłowego działania IPv6. Większość nie posiada serwerów DNS obsługujących IPv6.

Przypisanie nowego protokołu jako IPv6 było niepewne, dopóki due diligence nie zapewniło, że IPv6 nie był wcześniej używany. Innym protokołom warstwy internetowej przypisano numery wersji,[9] takie jak 7 (IP/TX), 8 i 9 (historyczne). Co godne uwagi, 1 kwietnia 1994 r. IETF opublikował żart z okazji prima aprilis dotyczący IPv9. IPv9 był również używany w alternatywnie proponowanym rozszerzeniu przestrzeni adresowej o nazwie TUBA. Chińska propozycja z 2004 r. dotycząca protokołu "IPv9" wydaje się być niezwiązana z tymi wszystkimi i nie jest popierana przez IETF. 

Projekt pakietu protokołów internetowych jest zgodny z zasadą end-to-end, koncepcją zaadaptowaną z projektu CYCLADES. Zgodnie z zasadą "end-to-end" infrastruktura sieciowa jest uważana za z natury zawodną w każdym pojedynczym elemencie sieci lub medium transmisyjnym i jest dynamiczna pod względem dostępności łączy i węzłów. Nie istnieje żaden centralny obiekt monitorowania lub pomiaru wydajności, który śledziłby lub utrzymywał stan sieci. W celu zmniejszenia złożoności sieci, inteligencja w sieci jest celowo umieszczona w węzłach końcowych.
W konsekwencji tego projektu protokół internetowy zapewnia jedynie dostawę w trybie best-effort, a jego usługi są określane jako zawodne. W języku architektury sieci jest to protokół bezpołączeniowy, w przeciwieństwie do komunikacji zorientowanej na połączenie. Mogą wystąpić różne stany awaryjne, takie jak uszkodzenie danych, utrata pakietów i ich powielanie. Ponieważ routing jest dynamiczny, co oznacza, że każdy pakiet jest traktowany niezależnie, a sieć nie utrzymuje stanu opartego na ścieżce poprzednich pakietów, różne pakiety mogą być kierowane do tego samego miejsca docelowego różnymi ścieżkami, co skutkuje dostarczeniem do odbiorcy poza kolejnością.
Wszystkie stany awaryjne w sieci muszą być wykrywane i kompensowane przez uczestniczące węzły końcowe. Protokoły warstwy wyższej pakietu protokołów internetowych są odpowiedzialne za rozwiązywanie problemów związanych z niezawodnością. Na przykład host może buforować dane sieciowe, aby zapewnić prawidłowe uporządkowanie, zanim dane zostaną dostarczone do aplikacji.
IPv4 zapewnia zabezpieczenia gwarantujące, że nagłówek pakietu IP jest wolny od błędów. Węzeł routingu odrzuca pakiety, które nie przejdą testu sumy kontrolnej nagłówka. Chociaż protokół ICMP (Internet Control Message Protocol) umożliwia powiadamianie o błędach, węzeł routingu nie jest zobowiązany do powiadamiania o nich żadnego z węzłów końcowych. Natomiast IPv6 działa bez sum kontrolnych nagłówka, ponieważ zakłada się, że obecna technologia warstwy łącza zapewnia wystarczające wykrywanie błędów.

Dynamiczny charakter Internetu i różnorodność jego składników nie dają gwarancji, że jakakolwiek konkretna ścieżka jest rzeczywiście zdolna lub odpowiednia do przeprowadzenia żądanej transmisji danych. Jednym z ograniczeń technicznych jest rozmiar pakietów danych możliwych do przesłania przez dane łącze. Istnieją narzędzia do badania rozmiaru maksymalnej jednostki transmisji (MTU) łącza lokalnego, a Path MTU Discovery może być stosowane dla całej zamierzonej ścieżki do miejsca przeznaczenia.
Warstwa pracy internetowej IPv4 automatycznie fragmentuje datagram na mniejsze jednostki do transmisji, gdy MTU łącza zostanie przekroczone. IP zapewnia zmianę kolejności fragmentów otrzymanych poza kolejnością. Sieć IPv6 nie wykonuje fragmentacji w elementach sieci, ale wymaga od hostów końcowych i protokołów warstwy wyższej unikania przekroczenia MTU ścieżki.
Protokół sterowania transmisją (TCP) jest przykładem protokołu, który dostosowuje swój rozmiar segmentu, aby był mniejszy niż MTU. Protokół UDP (User Datagram Protocol) oraz ICMP nie uwzględniają rozmiaru MTU, zmuszając tym samym protokół IP do fragmentacji nadmiarowych datagramów.

W fazie projektowania ARPANET i wczesnego Internetu nie można było odpowiednio przewidzieć aspektów bezpieczeństwa i potrzeb publicznej, międzynarodowej sieci. W związku z tym wiele protokołów internetowych wykazywało słabe punkty, na które wskazywały ataki sieciowe i późniejsze oceny bezpieczeństwa. W 2008 r. opublikowano dokładną ocenę bezpieczeństwa i propozycje złagodzenia problemów. IETF prowadzi dalsze badania.

Używamy plików cookie, aby zapewnić Ci najlepsze wrażenia na naszej stronie internetowej.