Internetovy protokol
(zkratka
IP
) je v
internetu
a
po?ita?ovych sitich
pou?ivajicich rodinu protokol?
TCP/IP
zakladnim
protokolem
si?ove vrstvy
poskytujici
datagramovou
slu?bu. Sam o sob? neposkytuje zaruky na p?enos dat a rozli?uje pomoci
IP adresy
pouze jednotliva
si?ova rozhrani
(dopl?ujici slu?by jsou poskytovany na vy??ich vrstvach, viz
referen?ni model ISO/OSI
). I v roce 2020 je stale je?t? pou?ivana star?i verze protokolu
IPv4
, nov? se p?echazi na
IPv6
.
IP protokol byl p?vodn? datagramova slu?ba bez vytva?eni spojeni (
anglicky
connectionless
) v ramci projektu
Transmission Control Program
, ktery v roce
1974
uvedla dvojice
Vint Cerf
a
Bob Kahn
. Dopl?kem byl
spojovany protokol
TCP
(Transmission Control Protocol), ktere spolu tvo?ily zaklad sady internetovych protokol? (
anglicky
Internet Protocol Suite
), ktera je ?asto zkracen? ozna?ovana jako ?rodina protokol?
TCP/IP
“.
Internet Protocol je zodpov?dny za sm?rovani datagram? (paket?) ze zdrojoveho do ciloveho po?ita?e (uzlu, hostitele) p?es jednu nebo vice IP siti. Paket se sklada z ?idicich dat (
metadat
) a z u?ivatelskych dat (u?ite?ne zati?eni, anglicky payload). ?idici data poskytuji siti pot?ebna data k doru?eni paketu, nap?iklad adresu zdroje a cile, kody pro detekci chyb ? kontrolni sou?et hlavi?ky a informace o po?adi.
Data se v IP siti posilaji po blocich nazyvanych
datagramy
. Jednotlive datagramy putuji siti zcela nezavisle, na za?atku komunikace neni pot?eba navazovat spojeni ?i jinak ?p?ipravovat cestu“ dat?m, p?esto?e spolu t?eba p?islu?ne stroje nikdy p?edtim nekomunikovaly.
IP v doru?ovani datagram? poskytuje
nespolehlivou
slu?bu, ozna?uje se take jako
best effort
? ?nejlep?i usili“; tj. v?echny stroje na trase se datagram sna?i podle svych mo?nosti poslat bli?e k cili, ale bez zaruky doru?eni. Datagram v?bec nemusi dorazit, m??e byt naopak doru?en n?kolikrat a neru?i se ani za po?adi doru?enych paket?. Pokud aplikace pot?ebuje spolehlivost, je pot?eba ji implementovat v jine vrstv? si?ove architektury, typicky protokoly bezprost?edn? nad IP (viz
TCP
).
Pokud by si? ?asto ztracela pakety, m?nila jejich po?adi nebo je po?kozovala, vykon sit? pozorovany u?ivatelem by byl maly. Na druhou stranu p?ile?itostna chyba nemiva pozorovatelny efekt. Navic se obvykle pou?iva vy??i vrstva, ktera ji automaticky opravi.
Ka?de si?ove rozhrani komunikujici prost?ednictvim IP ma p?i?azeno jednozna?ny identifikator, tzv.
IP adresu
. V ka?dem datagramu je pak uvedena IP adresa odesilatele i p?ijemce. Na zaklad? t?chto adres pak sm?rova?e (
routery
) na trase provadi rozhodnuti, jakym sm?rem paket odeslat, tzv.
sm?rovani
(
routing
).
Navrh internetovych protokol? p?edpoklada, ?e si?ova infrastruktura je neodmysliteln? nespolehliva a dynamicka z hlediska dostupnosti a propojeni uzl?. Neexistuje ?adny centralni monitoring anebo m??eni vykonnosti, ktery by umo??oval sledovani, nebo udr?ovani stavu sit?. V zajmu sni?eni slo?itosti sit? se vyu?iva tzv.
konec-konec
princip.
Routery
v p?enosove cest? pouze p?epo?lou pakety na dal?i zname mistni brany, ktere odpovidaji sm?rovacimu prefixu cilove adresy.
V d?sledku tohoto navrhu Internet Protocol poskytuje nejlep?i vykon, ale slu?ba jako takova je charakterizovana jako nespolehliva. Proto se mohou v pr?b?hu p?enosu objevit r?zne chyby, jako nap?iklad po?kozeni dat,
ztrata paket?
a opakovani, ale i ?patne po?adi paket?. Vzhledem k tomu, ?e je sm?rovani dynamicke pro ka?dy paket a si? si neuchovava stav cesty, je mo?ne, ?e n?ktere pakety jsou sm?rovany p?es del?i cestu k ur?enemu cili, co? vede k nespravnemu po?adi v p?ijima?i.
Jedina pom?cka, kterou poskytuje Internet Protocol verze 4 (IPv4), je zaji?t?ni zahlavi IP paketu bez chyb pomoci vypo?tu
kontrolniho sou?tu
p?i pr?chodu ka?dym uzlem. Diky teto metod? je mo?ne vy?azeni paketu se ?patnym kontrolnim sou?tem. V tomto p?ipad? se chyba zasila koncovemu uzlu, i kdy? existuje tzv.
Internet Control Message Protocol(ICMP)
.
V nove verzi
IPv6
se upustilo od pou?ivani IP hlavi?ky s kontrolnim sou?tem ve prosp?ch rychleho zasilani p?es sm?rovaci prvky v siti.
Rozpoznani a opravu n?ktereho z t?chto problem? je v kompetenci vrchni vrstvy protokolu. Nap?iklad, aby bylo dodr?eno po?adi doru?eni, m??e horni vrstva vyu?it "cachovani" dat.
Co se ty?e spolehlivosti, dynamicky charakter a rozmanitost internetu a jeho sou?asti, neni poskytnuta ?adna zaruka, ?e konkretni cesta je schopna, nebo vhodna pro provedeni po?adovaneho p?enosu, i kdy? je cesta dostupna a spolehliva. Jednim z technickych omezeni je velikost datovych paket? k danemu odkazu. K dispozici je mechanizmus, ktery m??e zjistit velikost mistni sit? (
Maximum transmission unit(MTU)
), stejn? jako pro celou naplanovanou cestu k cili p?i pou?iti IPv6. Si?ova vrstva IPv4 umo??uje automaticky fragmentovat p?vodni datagram do men?ich jednotek. V tomto p?ipad? IP znovu uspo?ada fragmenty dodane ve ?patnem po?adi.
Transmission Control Protocol (TCP)
je protokol, ktery doka?e upravit velikost segmentu.
UDP
a
Internet Control Message Protocol (ICMP)
ignoruje velikost MTU a tim nuti k fragmentaci p?ili? velkych datagram?.
Snad nejslo?it?j?imi aspekty IP jsou
IP adresovani
a
sm?rovani
. IP protokol ?e?i, jakym zp?sobem se p?id?luje IP adresa hostitel?m a jak se IP adresy hostitele d?li a seskupuji v podsitich. IP sm?rovani se provadi v?emi hostiteli, ale p?edev?im routery propojujicimi sit?, kde se obvykle pou?iva bu? IGP (Interior Gateway Protocol), nebo EGP (Exterior Gateway Protocol), pomoci nich? se IP datagramy p?eposilaji p?es p?ipojene sit?.
IP sm?rovani se take pou?iva v lokalnich sitich. Nap?iklad,
Ethernet
p?epina?e
dnes podporuji
IP multicast
. Tyto p?epina?e primarn? pou?ivaji IP adresy, ale podporuji i
MAC adresy
kv?li kompatibilit? se star?imi p?epina?i.
V kv?tnu 1974
Institut elektrickych a elektronickych in?enyr? (IEEE)
vydal knihu nazvanou "Protokol pro propojeni paketove sit?". V knize auto?i
Vint Cerf
a
Bob Kahn
popsali protokol si?ovani pro sdileni zdroj? pomoci p?epinani paket? mezi jednotlivymi uzly. Centralni ovladaci prvek tohoto modelu je
"Transmission Control Program" (TCP
), ktery obsahuje sou?asn? odkazy orientovane na p?ipojeni a datagram slu?eb mezi hostiteli. Monoliticky TCP byl pozd?ji rozd?len na modularni architekturu sestavajici z
TCP
protokolu a si?ovou vrstvu. Tento model se stal znamy jako
TCP/IP
, i kdy? formaln? odkazoval na Internet Protocol Suite.
Internet Protocol je jednim z ur?ujicich prvk?, ktere definuji
Internet
. Dnes se na internetu vyu?iva p?eva?n? IPv4. Verze protokolu je uvedeno v ka?dem IP datagramu. IPv4 je popsan v
RFC 791
(1981).
Nastupce IPv4 je
IPv6
. Zatimco IPv4 pou?iva 32bitove adresy (cca 4
miliardy
, neboli 4,3×10
9
adres), IPv6 pou?iva 128bitove adresy (cca 340
sextilion?
, neboli 3,4×10
38
adres). I kdy? nasazovani IPv6 je pomale, v ?ervnu 2008 vlada Spojenych stat? za?ala vyu?ivat IPv6 (i kdy? jen na urovni pate?ni sit?) jako vyjad?eni podpory nove verzi protokolu.
Verze ?isla 0 a? 3 byly vyvojove verze IPv4 pou?ivany v letech 1977 a 1979. Verze ?islo 5 byla pou?ivana jako streamovaci protokol (
anglicky
Internet Stream Protocol). ?isla verzi 6 a? 9 byly navr?eny pro r?zne modely protokolu s cilem nahradit IPv4: SIPP (Simple Internet Protocol Plus, znamy nyni jako IPv6), TP / IX (
RFC 1475
), PIP (
RFC 1621
) a TUBA (TCP a UDP s v?t?imi adresami,
RFC 1347
). ?islo verze 6 byl nakonec vybran jako oficialni nastupce IPv4, nasledn? standardizovany jako IPv6.
Dnes se nej?ast?ji pou?iva verze ozna?ovana ?islem 4 nazyvana
IPv4
.
IPv6
je navrhovany a chystany nastupce IPv4. Internetu pozvolna dochazeji adresy, p?esn?ji nebyt
NATu
a organiza?nich opat?enich zp?is?ujicich p?id?lovani adres zavedenych v polovin? 90. let, u? by byly vy?erpany. Nov? zavad?ny protokol IPv6 bude klast ur?ite naroky na vybavenost osobnich po?ita?? i jinych za?izeni. Moderni opera?ni systemy (
Windows XP
,
Windows Vista
,
Windows 7
,
Mac OS X
,
Linux
) jsou ji? na implementaci p?ipravene, je ale nutne upravit i v?echny si?ove aplikace.
V tomto ?lanku byl pou?it
p?eklad
textu z ?lanku
Internet Protocol
na anglicke Wikipedii.