Internet Protocol

Internet Protocol, או בקיצור IP, הוא פרוטוקול תקשורת המשמש להעברת נתונים ברשת האינטרנט וכתוצאה מכך הוא הפרוטוקול הנפוץ ביותר בשימוש ברשתות מחשבים. פרוטוקול ה IP הוא פרוטוקול ברמה 3 בשכבת הרשת של מודל ה־OSI כך שהוא נמצא מעל שכבת החומרה (רמה 1) ושכבת הקו (רמה 2) שהיא ברוב מוחלט של המקרים שכבת אתרנט. על גבי שכבת ה IP עוברים פרוטוקולים בשכבה 4 כגון TCP/IP ו UDP הנמצאים בשימוש נרחב ברשת האינטרנט.

בפרוטוקול זה מוקצת כתובת IP לכל מחשב ברשת. ניתן להקביל כתובת IP של מחשב ברשת מחשבים לכתובת של דירה בעולם. כמו שכתובת הדירה משמשת לצורך שליחת מכתבים בדואר, כך כתובת IP של מחשב משמשת לצורך שליחת מידע ברשת.

מבנה חבילת IP והתנהגות בסיסית

פרוטוקול IP מחלק את המידע שעליו להעביר לחבילות, כל חבילה מורכבת מפתיח (header), נתונים, ואינה מכילה סוגר (trailer) בניגוד לפרוטוקולים אחרים.

כל חבילת תכלול, כתובת מקור, כתובת היעד ומספר פרוטוקול, כאשר מספר הפרוטוקול מגדיר את סוג תת-הפרוטוקול העובר בתוך החבילה, תת-הפרוטוקולים נפוצים הם TCP (קוד 6), UDP (קוד 17) ו ICMP (קוד 1).

פרוטוקול ה-IP מחזיק בכל מחשב טבלה המכונה טבלת ARP וכוללת תרגום בין כתובות IP לבין כתובות חומרה (MAC) של מחשבים ברשת, אם כתובת מחשב היעד אינה מופיעה בטבלה ידרש הפרוטוקול לאתר את כתובת החומרה של מחשב היעד בעזרת פרוטוקול ברמה 2 בשם ARP. ברשתות רבות קיים ציוד מיתוג המבצע את הפעולה עבור המחשבים.

בנוסף מבצע הפרוטוקול חישוב מתמטי בכדי לוודא שכתובת המקור וכתובת היעד נמצאות באותה רשת מקומית (LAN) ומסוגלים לתקשר, במידה והכתובות אינן אינן ממוקמות באותה רשת תופנה החבילה לכתובת ה Default gateway (שהוא במקרים רבים נתב או Firewall) לצורך מציאת כתובת היעד.

כדי שתקשורת מבוססת IP תעבוד כראוי, כל רכיב ברשת נדרש להגדרת כתובת IP, מחשב ללא כתובת IP לא יוכל לייצר תקשורת IP מול מערכות אחרות. קיימות שתי דרכים מרכזיות להגדרת כתובת IP. ניתן להגדיר כתובת סטאטית קבועה שתלווה אותו תמיד, לחילופין ניתן להגדיר הכתובת כדינמית, במקרה זה המחשב יחפש כתובת זמינה בזמן ההפעלה בשרת DHCP, לשרת זה יכולת חלוקה של כתובות IP על פי דרישה. בדרך כלל שרתים, מדפסות וציוד מרכזי אחר יופעלו עם כתובות קבועות בעוד שתחנות עבודה יעבדו לעיתים קרובות עם כתובת דינמית.

אחת הסיבות לפופלריות של פרוטוקול ה IP היא שיטת מתן הכתובות הקלה לשימוש ו"הקלות" בה ניתן לקשר בין כתובת המחשב לבין מיקומו הלוגי והפיזי ברשת. מכייון שלכל מחשב כתובת בת 4 מספרים (כל אחד בטווח שבין 0 ל 255), כאשר בדרך כלל די בשני המספרים הראשונים כדי לקבל אינדקציה ברורה על מיקום המערכת. גם המספר האחרון משחק תפקיד ומספרים כמו 1 או 255 משמשים לעיתים קרובות כציון ל Default gateway. השימוש בארבעה מספרים בטווח שבין 0 ל 255 מייצר טווח תאורטי מעל 4 מיליארד כתובות, טווח שנראה שלעולם לא ינוצל בשנים 1981-1973 בהם הוגדר הפרוטוקולטווח כתובות אך עקב מדיניות מסירת כתובות מתירנית מצד אחד והצורך האמיתי בכגתובות מצד שני למעשה "נגמרו" טווחי הכתובות הפנויים עד כדי כך שחברת מיקרוסופט רכשה בשנת 2011 טווח כתובות של כ 666 אלף כתובות החברת נואטל שהוכרז כפושטת רגל.

גרסאות

IP גרסה 4

ערך מורחב – IPv4

הגרסה הנפוצה של הפרוטוקול היא גרסה 4 גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 32 סיביות. ועל כן מספקת באופן תאורטי מעל 4 מיליארד כתובות. באופן מעשי המספר קטן בהרבה עקב קיום טווחים גדולים של כתובות שמורות.

עקב הכמות המוגבלת של כתובות IPv4 והגידול המתמשך בשימוש ברשת האינטרנט, מתמעטת כמות הכתובות הזמינות. ב-3 בפברואר 2011 הוקצו טווחי הכתובות האחרונים על ידי הרשות המרכזית IANA.

IP גרסה 6

ערך מורחב – IPv6

גידולו המתמיד של האינטרנט והדרישה הגוברת והולכת לכתובות עבור כל ציוד קצה הביאו לפיתוח גרסה 6 של הפרוטוקול. גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 128 סיביות. מספר הכתובות הייחודיות שניתן לספק עם גרסה 6 הוא מעל 10³⁸×3.4.

אף על פי שגרסה זו חדישה יותר, פרוטוקול IPv4 עדיין נפוץ יותר. על פי נתוני גוגל, בתחילת שנת 2017 עמדה התפוצה העולמית של IPv6 על 12%-16%, כאשר התפוצה ביוון, גרמניה, בלגיה, וארצות הברית הייתה מעל 25%, עם שיא של מעל ל-48% בבלגיה.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא Internet Protocol בוויקישיתוף

הערות שוליים

ערך זה הוא קצרמר בנושא מחשבים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.