حتما اگر قصد دارید تا درباره ipv4 یا آی پی ورژن ۴ اطلاعات کسب کنید باید درباره خود آی پی اطلاعات داشته باشد. برای این کار می توانید به مقاله آی پی چیست مراجعه کنید.

اما حالا برویم به سراغ اینکه IPv4 چیست. بسیاری از افراد ذهنیتی که از IP دارند مربوط به ورژن ۴ آن است. چرا که این ورژن اولین ورژن از آی پی بود که در شبکه های کامپیوتری مورد استفاده قرار گرفت. شاید در اسم آن از عدد ۴ استفاده شده است و این مفهوم را می رساند که ورژن های مختلف دارد اما در اصل IP تنها ۲ ورژن دارد. یکی ورژن ۴ است که میخواهیم آن را در این مقاله توضیح دهیم و دیگری ورژن ۶ است که در مقاله IPv6 چیست درباره آن توضیح دادیم.

IPv4 از ۴ قسمت تشکیل شده است که هر قسمت شامل یک عدد است که می تواند مقدار آن از ۰ تا ۲۵۵ متغیر باشد، به عبارتی هر قسمت آن معرف یک Byte است و هر Byte هم از ۸ bit تشکیل شده است.

بیاید جزیی تر به IPv4 توجه کنیم. گفتیم هر قسمت IP شامل ۱ بایت می شود و هر بایت هم شامل ۸ بیت می شود. بیت ها تنها می تواند دو حالت صفر و یک داشته باشند. در نتیجه تمامی ۴ بایت IPv4 که شامل ۳۲ بیت است شامل اعداد صفر و یک است.

اگر این ۳۲ بیت را در کنار یکدیگر بگذاریم و به هر کدام از آن ها یک وزن بدهیم و کل این بیت ها به اعداد Decimal تبدیل کنیم، هر قسمت می تواند یک عدد تشکیل دهد که از صفر تا ۲۵۵ می تواند متغیر باشد.

یک بیت را در نظر بگیرد، این بیت می تواند فقط صفر یا یک باشد. اگر صفر باشد معرف همان عدد صفر در سیستم اعداد دسیمال است و اگر یک باشد معرف یک در سیستم اعداد دسیمال است. ساده به نظر می رسد!

حال بیاید ۲ بیت را در کنار یکدیگر در نظر بگیریم. اگر دو بیت صفر باشند معرف عدد صفر هستند. اگر بیت سمت راست یک باشد و بیت سمت چپ صفر باشد معرف عدد یک است. حال اگر بیت سمت راست عدد صفر باشد و بیت سمت چپ عدد یک باشد معرف عدد ۲ است! دلیل این موضوع این است که شما وقتی از سمت راست به سمت چپ اعداد باینری را طی می کنید وزرن هر بیت نسبت به بیت بعدی خود دو برابر می شود.

حال هر دو بیت را عدد یک در نظر بگیرید که معرف عدد ۳ است. چون بیت سمت راست وزنش یک است و معرف عدد یک و بیت سمت چپ نسبت به بیت سمت راست وزن دو برابری دارد، پس وزرن آن برابر با ۲ است و در نهایت جمع عدد ۱ و ۲ با یکدیگر عدد ۳ می شود.

هر چقدر تعداد بیت های بیشتری را اضافه کنید عدد نهایی بزرگ تر می شود. در انتها اگر تمامی ۸ بیت یکی از قسمت های IPv4 برابر با یک باشند، با احتساب وزرن ها عدد نهایی برابر با ۲۵۵ می شود و در آخر با احتساب خود عدد صفر، ۲۵۶ عدد و حالت مختلف به وجود می آید.

حال بیایید تمام ۳۲ بیت در IPv4 را در کنار یکدیگر قرار دهید و با در نظر گرفتن وزن های هر بیت، تعداد حالت هایی که ما می دهد را محاسبه کنید. برای حاسبه ساده این موضوع می توانید یک بیت را به توان ۳۲ برسانید. هر بیت فقط دو حالت دارد، پس عدد ۲ را به توان ۳۲ می بریم و نتیجه نهایی را حساب می کنیم. عدد نهایی برابر با ۴،۲۹۴،۹۶۷،۲۹۶ است!

شما اگر از سیستم IPv4 در ارتباطات شبکه استفاده کنید می توانید به حدود چهار میلیارد دستگاه آدرس های IP های غیر تکراری اختصاص دهید.

شبکه اینترنت نیز به همین طریق کار می کند. هر دستگاه مودم یا روتری که به شبکه اینترنت متصل شده است یک عدد IP از ISP دریافت می کند که در اصطلاح به آن آی پی استاتیک گفته می شود و هر دستگاهی که میخواهد به شبکه اینترنت متصل شود توسط تکنولوژی NAT و PAT از IP دریافت شده مودم و یا روتر خود استفاده می کند و به اینترنت متصل می شود.

تمامی موارد گفته باشد توسط فرد شرکت متخصص پشتیبانی شبکه انجام شود مشکلات مختلفی در شبکه همچون قطعی به وجود نیاید.

حال شاید برای شما این سوال پیش بیاید که چرا دستگاه های داخل شبکه به جای اینکه خود یک آی پی استاتیک داشته باشند، باید از IP مودم یا روتر استفاده کرده تا به اینترنت متصل شوند. دلیل این موضوع کمبود تعداد IPv4 در سطح جهان است. در نهایت شبکه ای که نیاز به اتصال اینترنت دارد تنها باید از یک آی پی استاتیک استفاده کند و به شبکه اینترنت متصل شود.

از همین رو IPv6 طراحی شد که دیگر این محدودیت را نداشته و مزیت های دیگری را نیز با خود به همراه دارد. امروزه در برخی از کشور ها IPv6 مورد استفاده قرار گرفته است و روز به روز نیز به تعداد استفاده کنندگان از IPv6 افزوده می شود.