IPv4 คืออะไร? คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับ Internet Protocol เวอร์ชัน 4

เมื่อพูดถึงระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต IP Address (Internet Protocol Address) เป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ สามารถสื่อสารกันได้ หนึ่งในโปรโตคอลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ IPv4 (Internet Protocol Version 4) ซึ่งเป็นมาตรฐานการกำหนดที่อยู่ IP ที่ถูกใช้งานมาอย่างยาวนาน

บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่า IPv4 คืออะไร? ทำงานอย่างไร? และแตกต่างจาก IPv6 อย่างไร? พร้อมทั้งอธิบายโครงสร้างของ IPv4 และเหตุผลที่ IPv4 ใกล้หมดลง

หัวข้อ

IPv4 คืออะไร?

IPv4 (Internet Protocol Version 4) เป็นโปรโตคอลที่ใช้สำหรับระบุที่อยู่ของอุปกรณ์บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายภายในองค์กร (LAN, WAN) IPv4 เป็น โปรโตคอลเวอร์ชันที่ 4 ของ Internet Protocol และเป็นเวอร์ชันที่ได้รับการใช้งานมากที่สุดตั้งแต่ปี 1983

คุณสมบัติหลักของ IPv4

ใช้ ที่อยู่แบบ 32-bit ซึ่งรองรับได้สูงสุด 4,294,967,296 (ประมาณ 4.3 พันล้าน) ที่อยู่ IP
ใช้เลขฐาน ทศนิยม (Decimal) แบ่งเป็น 4 ชุด (เช่น 192.168.1.1)
รองรับการส่งข้อมูลแบบ Unicast, Broadcast และ Multicast
ใช้งานง่ายและรองรับอุปกรณ์เครือข่ายส่วนใหญ่ในปัจจุบัน

โครงสร้างของ IPv4 Address

ที่อยู่ IPv4 มีขนาด 32-bit และถูกแบ่งออกเป็น 4 ส่วน โดยแต่ละส่วนมีค่าตั้งแต่ 0 – 255 ซึ่งแสดงผลในรูปแบบ ทศนิยมจุด (Dotted Decimal Notation)

ตัวอย่างที่อยู่ IPv4

192.168.1.1

ซึ่งแต่ละกลุ่มในที่อยู่ IPv4 มาจากเลขฐานสอง (Binary) ตัวอย่างเช่น

เลขฐานสอง (Binary)	เลขฐานสิบ (Decimal)
11000000.10101000.00000001.00000001	192.168.1.1

IPv4 Address แบ่งออกเป็น Network ID และ Host ID เพื่อกำหนดว่าอยู่ในเครือข่ายใดและอุปกรณ์ใดในเครือข่ายนั้น

ประเภทของ IPv4 Address

ที่อยู่ IPv4 สามารถแบ่งออกเป็น 5 คลาสหลัก ตามช่วงของหมายเลข IP

คลาส	ช่วงที่อยู่ IP	จำนวนเครือข่ายที่รองรับ	จำนวนโหนดต่อเครือข่าย
Class A	1.0.0.0 – 126.255.255.255	128	16 ล้านโหนด
Class B	128.0.0.0 – 191.255.255.255	16,384	65,536 โหนด
Class C	192.0.0.0 – 223.255.255.255	2 ล้าน	256 โหนด
Class D	224.0.0.0 – 239.255.255.255	ใช้สำหรับ Multicast	–
Class E	240.0.0.0 – 255.255.255.255	ใช้สำหรับการทดลอง	–

ที่อยู่พิเศษใน IPv4

127.0.0.1 – ใช้เป็น Loopback Address สำหรับการทดสอบเครือข่าย
192.168.0.0 - 192.168.255.255 – เป็น Private IP ใช้สำหรับเครือข่ายภายใน

ปัญหา IPv4 หมด (IPv4 Exhaustion)

เนื่องจาก IPv4 มีขนาด 32-bit ทำให้สามารถรองรับได้เพียง 4.3 พันล้านที่อยู่ เท่านั้น แต่ในปัจจุบันมีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตมากกว่านั้นมาก เช่น สมาร์ทโฟน, คอมพิวเตอร์, IoT Devices ทำให้เกิดปัญหา IPv4 Address หมด

แนวทางแก้ไข

NAT (Network Address Translation) – ใช้ IP ส่วนตัว (Private IP) เพื่อแชร์ IP สาธารณะ
IPv6 (Internet Protocol Version 6) – พัฒนาโปรโตคอลใหม่ที่รองรับที่อยู่ได้มากขึ้น

ความแตกต่างระหว่าง IPv4 และ IPv6

คุณสมบัติ	IPv4	IPv6
ขนาดที่อยู่	32-bit (4.3 พันล้านที่อยู่)	128-bit (340 ล้านล้านล้านที่อยู่)
รูปแบบการเขียน	192.168.1.1	2001:db8::ff00:42:8329
ความปลอดภัย	ไม่มีการเข้ารหัสในตัว	มี IPSec เป็นมาตรฐาน
การส่งข้อมูล	Broadcast, Multicast, Unicast	Multicast, Anycast, Unicast
รองรับการใช้งาน	กำลังหมด	รองรับอุปกรณ์จำนวนมาก

วิธีตรวจสอบและตั้งค่า IPv4 บนคอมพิวเตอร์

1. ตรวจสอบที่อยู่ IPv4 บน Windows

เปิด Command Prompt (CMD)
พิมพ์คำสั่ง:ipconfig
ระบบจะแสดงที่อยู่ IPv4 ของคุณ

2. ตรวจสอบที่อยู่ IPv4 บน macOS/Linux

เปิด Terminal
พิมพ์คำสั่ง:ifconfigหรือip a
ระบบจะแสดงที่อยู่ IPv4 ของอุปกรณ์

สรุป

IPv4 (Internet Protocol Version 4) เป็นโปรโตคอลที่ใช้กำหนดที่อยู่ IP สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต แม้ว่าจะเป็นมาตรฐานที่ใช้มานาน แต่ด้วยจำนวนอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นทำให้ IPv4 ใกล้หมดและมีการพัฒนา IPv6 เพื่อรองรับการใช้งานในอนาคต

หากคุณต้องการศึกษาเกี่ยวกับระบบเครือข่าย IPv4 และการเปลี่ยนแปลงไปสู่ IPv6 ควรเริ่มต้นทำความเข้าใจพื้นฐานของที่อยู่ IP และการทำงานของโปรโตคอลเครือข่าย!