IP’nin 4. sürümü (IPv4) şu anda IP’nin en yaygın kullanılan sürümüdür. Kullanıcı verilerini İnternet üzerinden taşımak için kullanılan tek Katman 3 protokolüdür.
IP sürüm 6 (IPv6) geliştirilmiş ve bazı alanlarda uygulanmaktadır. IPv6, IPv4 ile birlikte çalışır ve ileride yerini alabilir. IP tarafından sağlanan hizmetler, paket başlık yapısı ve içeriği IPv4 veya IPv6 ile belirtilir. IPv4 ve IPv6’nın özellikleri farklıdır. Bu özellikleri anlamak, bu protokol tarafından açıklanan hizmetlerin çalışmasını anlamanıza izin verecektir.
IP düşük ek yüke sahip bir protokol olarak tasarlanmıştır. Yalnızca bir paketin birbirine bağlı bir ağ sistemi üzerinden bir kaynaktan hedefe teslim edilmesi için gereken işlevleri sağlar. Protokol, paketlerin akışını izlemek ve yönetmek için tasarlanmamıştır. Bu işlevler, diğer katmanlardaki diğer protokoller tarafından gerçekleştirilir.
IPv4 temel özellikleri aşağıdakileri içerir:
■ Bağlantısız: IPv4, veri paketleri göndermeden önce bağlantı kurmaz.
■ En iyi çaba (güvenilir değil): IPv4, paket dağıtımını garanti eden, yönlendiriciler üzerindeki işlem süresini azaltan ve onay iletilerinin gerektirdiği bant genişliğini koruyan işlemleri kullanmaz.
■ Medyadan bağımsız: IPv4, verileri taşıyan ortamdan bağımsız olarak çalışır.
Connectionless (Bağlantısız)
“OSI Aktarım Katmanı” Bölüm 4’te öğrendiğiniz gibi, TCP’nin güvenilirliği bağlantı odaklı olmaktan gelir. TCP, kontrol verilerini değiştirmek ve paket dağıtımının güvenilirliğini sağlamak için gönderen ve alıcı arasında bir bağlantı kullanır.
IP bağlantısızdır, yani gönderen ve alıcı arasında yerleşik bir bağlantı yoktur. IP, alıcıları bilgilendirmeden paketleri gönderir. Bir bağlantının olmaması IP için bir sorun değildir ve “en iyi çaba” tasarımının bir parçasıdır. Bu nedenle IP ve TCP bir TCP / IP yığınında birlikte çok iyi çalışır: Bir paket kaybolur veya geç kalırsa, TCP Katman 4’teki sorunu düzeltir ve IP Katman 3’te daha verimli çalışabilir.
IP’nin güvenilirlikten sorumlu olması veya bir bağlantıyı sürdürmesi gerekmediğinden, başlıkta bir TCP segmentinin yaptığı kadar bilgiye ihtiyaç duymaz. IP, gerekli görevleri yerine getirmek için daha az veri gerektirdiğinden, TCP den daha fazla işlem gücü ve bant genişliği kullanır.
Best Effort
Bölüm 4’te, TCP’nin güvenilir olduğunu da öğrendiniz. Güvenilirdir, çünkü alıcı ile iletişim kurulur ve verilerin alınması alıcı tarafından doğrulanır. Paketler kaybolursa, alıcı yeniden iletim istemek için gönderenle iletişim kurar. TCP segmenti, güvenilirliğin sağlanmasını sağlayan bilgiler içerir.
IP, gerçekleştirdiği işin kalitesinden habersiz olduğu için güvenilir olmayan, en iyi çaba gösteren bir protokoldür. IP paketleri alınacakları kesin olarak gönderilir. IP protokolü paketleri teslim etmek için “en iyi çabayı” gösterir, ancak paketlerin başarılı bir şekilde teslim edilip edilmediğini veya yolda kaybolduklarını belirleme imkanı yoktur. IP’nin göndereni güvenilirlik sorunları hakkında bilgilendirmesi mümkün değildir. TCP, göndereni teslimat sorunları hakkında bilgilendirmek için kullanılabilir.
Media Independent (Medyadan Bağımsız)
IP medyadan bağımsızdır, yani paketi taşıyan fiziksel ortamla ilgili değildir. Ağ iletişimi büyük olasılıkla kablosuz, Ethernet kablosu, fiber optik kablo ve diğer OSI Katman 1 ortamlarının bir kombinasyonunu kullanan bir multimedya yolculuğu olacaktır.
IP paketindeki ve başlığındaki bitlerin düzenlenmesi, paket kablosuzdan fibere veya başka bir ortama aktarıldığı için değişmeyecektir.
Aşağıdaki resim, kaynak ana bilgisayar ile hedef ana bilgisayar arasında nasıl birkaç farklı fiziksel katman ortamının olabileceğini göstermektedir.
Bununla birlikte, önemli bir husus PDU’nun boyutudur. Bazı şebekelerde medya kısıtlamaları vardır ve bir maksimum iletim birimini (MTU) zorunlu kılmalıdır. MTU, OSI veri bağlantı katmanı tarafından belirlenir ve bu gereksinim ağ katmanına iletilir.
Daha sonra ağ katmanı paketleri spesifikasyona göre oluşturur. Paket daha küçük paketler gerektiren bir ağa rastlarsa, ağa bağlı yönlendirici ağın ortamına iletmeden önce paketleri parçalara ayırır.
IP protokolü ile web üzerinden bir paket gönderme işlemi, bir paket teslimat hizmeti kullanarak bir arkadaşına sürpriz bir hediye gönderen birine benzer. Bu örnekte, birbirine bağlanmış üç kutu olan hediye, halihazırda ambalajlanmış olan teslimat ofisine götürülür. Teslimat hizmeti paketin içinde ne olduğunu bilmiyor (ne de önemsemiyor). Paket kabul edilebilir bir boyuttur, bu nedenle teslimat çalışanları hedefe ve iade adresine ve kendi yönlendirme kodlarından bazılarına pakete bir etiket ekler. Hediyeyi kolay nakliye için kullanılan standart bir kaba yerleştirirler. Maliyetleri düşük tutmak için, gönderen basit bir hizmet seçer, bu da hiçbir şeyin garanti edilmediği ve göndericinin web üzerindeki paketi izleyemediği anlamına gelir. Ambalajlı konteyner araba ile rıhtım terminaline ve ardından tekne ile varış terminaline gider. Oradan kamyonla bir şehir dağıtım bürosuna gider. Son yerel teslimat bisikletle yapılır. Paket bisiklet taşıyıcısı için çok büyük, bu nedenle ayrı teslimat için üç parçaya ayrılıyor. Tüm parçalar varış noktasına ulaşır ve teslimat hizmetinin işi tamamlanır. Daha sonra gönderen arkadaşından teşekkür notu alır ve hediyenin teslim edildiğinden emin olur.
Bu benzetmede, hediye bir sürprizdi, bu yüzden bildirimde bulunulmadan (bağlantısız) gönderildi. Kaynak, hedef ve kontrol bilgileri (başlık) eklenerek nakliye ofisinde kapsüllenmiştir. Maliyeti düşürmek (genel gider) için, hediye garanti olmaksızın “en iyi çaba” olarak gönderildi. Hizmet medyadan bağımsızdı (araba, tekne, kamyon ve bisikletle seyahat etti), ancak bir noktada paketin orijinal üç kutuya bölünmesi gerekiyordu (ancak hediyenin kendisi değiştirilmedi). Gönderim hizmeti, gönderene paketin başarıyla teslim edildiğini garanti etmedi, ancak gönderen, paketin teslim edildiğine dair bildirim almak için üst düzey iyi davranış protokolüne güvendi.