Na área de rede, os protocolos são definidos como um conjunto de regras e regulamentos padrão e pré-determinados para que os computadores se comuniquem entre si. Esses protocolos definem como um computador deve estabelecer uma conexão, como ela deve ser endereçada e como deve transferir os dados para o destinatário. Atualmente, muitos protocolos de rede são usados em redes de computadores para diferentes propósitos. Entre todos eles, o IP (protocolo da Internet) é o protocolo de rede mais amplamente usado nos cenários de rede atuais. Grande parte do cenário de rede global de hoje é baseado nas técnicas de endereçamento fornecidas pelo IP.
Endereçando
O principal objetivo do IP é fornecer uma técnica de endereçamento significativa para uma rede e seus elementos. O processo de endereçamento emprega que cada nó na rede deve ter um endereço distinto (ou endereço IP) para sessões de comunicação individuais. Durante as sessões de comunicação entre as redes, o IP é usado para fornecer um único endereço para todos rede também, o que é útil quando dois nós de redes diferentes tentam se comunicar com cada um de outros. Isso pode ser considerado a base da "rede de redes" que é a Internet.
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Convergência de rede
IP é um protocolo amplamente utilizado na formação de uma rede heterogênea ou convergente. Uma rede heterogênea é um grande conjunto de diferentes redes interconectadas, rodando em diferentes tecnologias. Por exemplo, o IP pode efetivamente interconectar redes como Wi-Fi, WiMAX, Ethernet, ATM (modo de transferência assíncrona), redes de fibra óptica, entre si, formando uma interface de comunicação global. Este processo de interconexão é facilitado por um subprotocolo de IP denominado ARP (Address Resolution Protocol) ou NDP (Network Discovery Protocol).
Segmentação de Rede
O IP fornece um recurso para dividir uma rede em vários segmentos, de modo que o número máximo de clientes (computadores) possam ser interconectados entre si. Este processo é conhecido como segmentação de rede ou sub-rede. Ao segmentar uma rede, diferentes sub-redes podem ser criadas em uma única rede; um processo que pode aumentar a segurança geral da rede e o tamanho, e pode diminuir significativamente o congestionamento do tráfego da rede. Além disso, outra grande vantagem da segmentação da rede por IP reside no fato de que a falha de um cliente (nó) não afetará a comunicação entre outros clientes.
Classificação da rede
O IP classifica as redes em três classes principais de acordo com seus esquemas de endereço: ou seja, redes de classe A (192.168.0.0), classe B (172.16.0.0) e classe C (10.0.0.0). Cada rede funciona em um nível diferente e contém clientes na forma de computadores, switches, roteadores e até sub-redes interconectadas. Além disso, o IP fixou o número de clientes para cada classe de rede; por exemplo, uma rede típica de classe C pode facilitar até 65.536 clientes, a classe B pode ter mais de 1 milhão de clientes e a classe A pode abranger mais de 16 milhões de nós em uma única rede.
Encaminhamento
O roteamento é o requisito mais importante da Internet, que é efetivamente abordado e realizado por IP. O roteamento envolve a comunicação entre duas redes diferentes por meio de dispositivos chamados roteadores, em um link comum compartilhado como WAN (rede de longa distância), Internet, etc. Esses roteadores são identificados por seus endereços IP distintos, que acabam se tornando um endereço para acessar uma rede específica à qual um roteador está conectado. Desta forma, o IP ajuda vários usuários, em redes distintas de diferentes cidades, países ou mesmo continentes, a se comunicarem de forma fácil e rápida.
