מטרת פרוטוקול ה-IP

בתחום הרשתות, פרוטוקולים מוגדרים כמערכת של כללים וכללים סטנדרטיים שנקבעו מראש עבור מחשבים לתקשורת זה עם זה. פרוטוקולים אלה מגדירים כיצד מחשב צריך ליצור חיבור, כיצד יש לטפל בו וכיצד עליו להעביר את הנתונים לנמען. נכון לעכשיו, פרוטוקולי רשת רבים משמשים ברשתות מחשבים למטרות שונות. בין כולם, IP (פרוטוקול אינטרנט) הוא פרוטוקול הרשת הנפוץ ביותר בתרחישי הרשת של ימינו. חלק ניכר מסצנת הרשתות העולמית של ימינו מבוססת על טכניקות הפנייה שמספקות IP.

המטרה העיקרית של IP היא לספק טכניקת פנייה משמעותית לרשת ולמרכיביה. תהליך הפנייה משתמש בכך שלכל צומת ברשת חייבת להיות כתובת (או כתובת IP) נפרדת עבור הפעלות תקשורת בודדות. במהלך הפעלות תקשורת בין רשתות, ה-IP משמש כדי לספק כתובת אחת לכולה רשת גם, וזה שימושי כאשר שני צמתים מרשתות שונות מנסים לתקשר עם כל אחד מהם אַחֵר. זה יכול להיחשב הבסיס של "רשת הרשתות" שהיא האינטרנט.

IP הוא פרוטוקול בשימוש נרחב ביצירת רשת הטרוגנית, או מתכנסת. רשת הטרוגנית היא קבוצה גדולה של רשתות מחוברות שונות, הפועלות על טכנולוגיות שונות. לדוגמה, IP יכול למעשה לחבר רשתות כמו Wi-Fi, WiMAX, Ethernet, ATM (מצב העברה אסינכרוני), רשתות סיבים אופטיים, ביניהן, ויוצרות ממשק תקשורת גלובלי. תהליך זה של חיבור הדדי מקל על ידי תת-פרוטוקול של IP בשם ARP (Address Resolution Protocol) או NDP (Network Discovery Protocol).

IP מספק מתקן לפירוק רשת למקטעים מרובים, כך שניתן לחבר את המספר המרבי של לקוחות (מחשבים) זה עם זה. תהליך זה מכונה פילוח רשת או תת-רשת. על ידי פילוח רשת, ניתן ליצור רשתות משנה שונות בתוך רשת אחת; תהליך שיכול להגדיל את האבטחה והגודל הכוללת של הרשת, ויכול להפחית משמעותית את עומס התעבורה ברשת. יתר על כן, יתרון מרכזי נוסף של פילוח רשת באמצעות IP טמון בעובדה שכשל של לקוח אחד (צומת) לא ישפיע על התקשורת בין לקוחות אחרים.

IP מסווג רשתות לשלוש מחלקות עיקריות לפי סכימות הכתובות שלהן: כלומר רשתות מסוג A (192.168.0.0), Class B (172.16.0.0) ורשתות Class C (10.0.0.0). כל רשת פועלת ברמה אחרת ומכילה לקוחות בצורה של מחשבים, מתגים, נתבים ואפילו רשתות משנה מחוברות. יתרה מכך, IP תיקן את מספר הלקוחות עבור כל מחלקת רשת; לדוגמה, רשת סוג C טיפוסית יכולה להקל על עד 65,536 לקוחות, מחלקה B יכולה לכלול למעלה ממיליון לקוחות, ומחלקה A יכולה להקיף למעלה מ-16 מיליון צמתים ברשת אחת.

ניתוב הוא הדרישה החשובה ביותר של האינטרנט, אשר ניגשים ומבוצעים ביעילות על ידי IP. ניתוב כולל תקשורת בין שתי רשתות שונות באמצעות מכשירים הנקראים נתבים, על קישור משותף משותף כמו WAN (רשת רחבה), אינטרנט וכו'. נתבים אלו מזוהים על ידי כתובת ה-IP הייחודית שלהם, שבסופו של דבר הופכת לכתובת לגישה לרשת מסוימת שאליה מחובר נתב. בדרך זו, IP עוזר למשתמשים מרובים, ברשתות שונות של ערים, מדינות או אפילו יבשות שונות, לתקשר אחד עם השני בקלות ובמהירות.