ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ

આ લેખ IP નેટવર્ક પ્રોટોકોલ વિષે જ છે. IP ના સ્થાપત્ય કે બીજા પ્રોટોકોલ વિષે વધુ માહિતી  ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ સ્યુટ થી મળશે.

ઈન્ટનેટ પ્રોટોકોલ (IP) ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ સ્યુટ નો મુખ્ય સંચાર પ્રોટોકોલ છે જે ડેટા પેકેટોને તેના ઉદગમ સ્ત્રોત (હોસ્ટ) થી તેના ગંતવ્ય હોસ્ટ સુધી કેવળ સરનામાંના આધારે મોકલે છે. આ માટે IPએ ડેટાગ્રામ બંધારણ વિકસાવ્યુ છે જે ડેટાને ઇનકેપ્સુલેટ કરી વિતરણ કરે છે. આ ઉપરાંત IPએ સરનામાંલેખન પદ્ધતિઓ વિકસાવી છે જેનાથી તે ડેટાગ્રામને તેના ઉદગમસ્થાન અને ગંતવ્ય સ્થાનના સરનામા જણાવે છે.

ઐતિહાસિક રીતે જોઈએતો, ૧૯૭૪માં Vint Cerf અને Bob Kahn દ્વારા પ્રસ્તુત મૂળ પ્રેષણ સંચાલન કાર્યક્રમ (Original Transmission Control Program) માં IPને જોડાણરહિત ડેટાગ્રામ સેવા તરીકે વર્ણવી હતી, અને બીજી જોડાણ-આધારિત સેવા સંચાર સંચાલન પ્રોટોકોલ (TCP) છે. ત્યારથી ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ સ્યુટને TCP/IP તરીકે પણ ઓળખાય છે.

IPનું પ્રથમ મુખ્ય આવૃત્તિ ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ ૪ (IPv4) છે, જે ઈન્ટરનેટનો પ્રભાવશાળી પ્રોટોકોલ છે. તેના અનુગામી ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ ૬ (IPv6) છે અને તેનો વપરાશ પણ વધ્યો છે.

 કાર્ય 

ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલનું મુખ્ય કાર્ય ઉદગમસ્થાનના હોસ્ટના ડેટા પેકેટો કે ડેટાગ્રામને તેના પોતાના સરનામાં અને ગંતવ્યસ્થાનના સરનામાં આપીને તેને એક કે (જરૂરી હોયતો) એકથી વધુ IP નેટવર્કોમાં તેનું રાઉટીગ કરાવી તેને તેના ગંતવ્યસ્થાને મોકલે છે. આ પ્રક્રિયાને અંજામ આપવા ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલે પેકેટોનું બંધારણ અને સરમાના પધ્ધતિ વિકસાવી છે જે મુખ્ય બે કાર્યો કરે છે : હોસ્ટની ઓળખાણ અને તાર્કિક સ્થાન સેવા પૂરી પાડે છે. 
 thumb | right |300px | UDP થી લીંક પ્રોટોકોલ ફ્રેમ સુધીના એપ્લીકેશન ડેટાના ઇનકેપ્સ્યુલેશનનો નમુનો

 ડેટાગ્રામનું નિર્માણ 
દરેક ડેટાગ્રામ બે ઘટકોથી બનેલ છે : હેડર અને પેલોડ. 

હેડરમાં ડેટાગ્રામના વિતરણ માટે તેના ઉદગમસ્ત્રોત નું IP એડ્રેસ, ગંતવ્યનું IP અડ્રેસ અને રાઉટ થવાના બીજા મેટા-ડેટા હોય છે. પરિવહન થતા ડેટાને પેલોડ કહેવાય છે. હેડર સાથેના પેકેટમાં ડેટા પેલોડને નાખવાની (બાંધવાની) પ્રક્રિયાને ઇનકેપ્સુલેશન કહેવાય છે.

 IP સંબોધન અને રાઉટીંગ 

હોસ્ટના ઇન્ટરફેસ જોડે સંકળાયેલ IP સંબોધન અને બીજા પરિમાણોની સોંપણી થાય છે, અને એડ્રેસના વિભાગ પાડીને નેટવર્ક અને ઉપ-નેટવર્કમાં ફેરવે છે. આ સાથે નેટવર્કના પ્રકાર કે રાઉટીંગ પૂર્વગોની સંડોવણી થાય છે. IP રાઉટીંગનો ઉપયોગ બધા હોસ્ટ કરે છે ખાસ કરીને રાઉટર કે જે ડેટાના પેકેટોને એક નેટવર્કની સરહદની પાર બીજા નેટવર્કમાં મોકલે છે. એક રાઉટર બીજા રાઉટર જોડે વિશિષ્ઠ રીતે ડીઝાઇન કરેલા પ્રોટોકોલોની મદદથી સંચાર કરે છે, આ માટે તેઓ નેટવર્કની ટોપોલોજી પ્રમાણે Interior Gateway Protocols(IGP) કે Exterior Gateway Protocols (EGP) જેવા પ્રોટોકોલોનો ઉપયોગ કરે છે.

સ્થાનિક નેટવર્કોમાં પણ સામાન્ય IP રાઉટીંગ થાય છે. દા.ત. ઘણી ઈથરનેટ સ્વીચો IP મલ્ટીકાસ્ટિંગ ઓપેરેશનનું સમર્થન કરે છે. Netgear ProSafe XSM7224S reference manual આવી સ્વીચો IP સંબોધનો અને Internet Group Management Protocol (IGMP) જેવા પ્રોટોકોલોનો મલ્ટીકાસ્ટ રાઉટીંગને નિયંત્રિત કરવા ઉપયોગ કરે છે પણ ખરેખરું રાઉટીંગ કરવા માટે MAC એડ્રેસનો ઉપયોગ કરે છે.

 વિશ્વસનીયતા 

ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલની ડીઝાઇન માટેના નિયમો એવું ધારીને બનાવ્યા છેકે, સ્વભાવિક રીતે નેટવર્કની રચના નેટવર્કમાં રહેલ કોઈપણ એક ઘટક કે પરિવહન માધ્યમની અવિશ્વાસનિયતા પર આધારિત છે અને તે તેને જોડતી કડીઓ અને નોડની ઉપલબ્ધતાથી તેમાં બદલાવ થયા કરે છે. નેટવર્કની સ્થિતિ જાળવી રાખવા માટે કોઈપણ પ્રકારની કેન્દ્રીય મોનીટરીંગ કે પ્રદર્શન માપવા માટેની સુવિધા નથી. નેટવર્કની જટિલતા ઘટાડવા માટે દરેક ડેટાના પ્રસારણ વખતે હેતુપૂર્વક ગુપ્તમાહિતી નોડના છેવાડે રખાય છે. આ ઈન્ટરનેટ ડીઝાઇન માટે End-to-End Principle ને દર્શાવે છે. રાઉટર પ્રસારણ માર્ગમાં પેકેટોને આગળના જાણીતા અને સીધી રીતે જોડેલા વિશ્વસનીય ગેટવે સુધી નિર્દિષ્ટ સંબોધનના પૂર્વગ સાથે મોકલે છે. 

આ ડિઝાઇનમાં પરિણામ તરીકે, ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ માત્ર શ્રેષ્ઠ પ્રયાસ ડિલિવરી પૂરી પાડે છે અને તેની સેવા અવિશ્વસનીય તરીકે દર્શાવાય છે. નેટવર્ક સ્થાપત્યની ભાષામાં તે જોડાણ-રહિત પ્રોટોકોલ કહેવાય છે, તેનું વિપરીત પ્રસારણ જોડાણ-આધારિત તરીકે ઓળખાય છે. પ્રસારણ દરિમ્યાન વિવિધ ભૂલો થવાની સંભાવના છે જેમકે, ડેટાનું ખરાબ થવું, પેકેટનું નુકશાન અને એકથી વધુ નકલ બનવી અને પેકેટના વિતરણના ક્રમમાં ફેરફાર થવો. રાઉટીંગ બદલાતું હોવાથી, દરેક પેકેટ સાથે સ્વતંત્ર રીતે વ્યવહાર કરાય છે, અને નેટવર્કની સ્થિતિ પહેલાના (પ્રસારિત થઇ ગયેલ) પેકેટો પર આધારિત હોતી નથી, સંભવ છે કે કેટલાક પેકેટો તેના નિર્દિષ્ટ સ્થાન પર જવા બીજા જુદા નેટવર્ક પરથી આવ્યા હોય, આ કારણો થી રિસીવરને પેકેટો અયોગ્ય ક્રમમાં મળે છે.

 કડીની શક્તિ અને ક્ષમતા 
ઈન્ટરનેટ અને તેના ઘટકોની વિવિધતા અને ગતિશીલતા જેવા ગુણોને લીધે તેઓ કોઈપણ રસ્તાની કોઈપણ જાતની બાંયધરી આપતા નથી ભલે એ સક્ષમ હોય, તે માટે યોગ્ય હોય, વિશ્વાસપાત્ર હોય અને પ્રાપ્ય હોય. કોઈએક તકનીકી મર્યાદા/પરિમાણ આપેલ લીંક પર ડેટા પેકેટોના માપ નક્કી કરે છે. કાર્યક્રમે ચોક્કસ પ્રસારણ લાક્ષણીકતાઓ માટે ખાતરી કરવી જ જોઈએ. આ રીતની જવાબદારી ઉપલા સ્તરોના પ્રોટોકોલોમાં પણ રહેલી હોય છે. સ્થાનિક લીંક પર મહતમ પ્રસારિત યુનિટ (MTU) માટે પરીક્ષણની સુવિધાઓ હોય છે જે જો IPv6 ના ઉપયોગથી સંપૂર્ણ પરિયોજના માટે અંદાજીત પથ માટે થાય છે. આવા કિસ્સાઓમાં IP અક્રમિત થયેલા ડેટાના હિસ્સાઓને નવેસરથી યોગ્યરીતે ક્રમિક કરે છે. Siyan, Karanjit. Inside TCP/IP, New Riders Publishing, 1997. ISBN 1-56205-714-6

ટ્રાન્સમિશન કંટ્રોલ પ્રોટોકોલ (TCP) એ MTUના માપથી નાના કદના સેગ્મેન્ટો બનાવવા સક્ષમ હોય છે. યુઝર ડેટાગ્રામ પ્રોટોકોલ (UDP) અને ઈન્ટરનેટ કંટ્રોલ મેસેજ પ્રોટોકોલ (ICMP) જેવા પ્રોટોકોલો MTUના કદને અવગણે છે, જેથી IP આવા મોટા ટુકડાને ભાંગી નાખે છે.

 સંસ્કરણ(આવૃતિઓ)નો ઈતિહાસ 

ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઓફ એન્જિનિયર્સ સંસ્થા (IEEE)એ મે ૧૯૭૪મા “પેકેટ નેટવર્ક ઇન્ટરકોમ્યુંનીકેશન” નામનું એક ઉમેદવારીત પરિપત્ર જાહેર કર્યું Vinton G. Cerf, Robert E. Kahn, "A Protocol for Packet Network Intercommunication", IEEE Transactions on Communications, Vol. 22, No. 5, May 1974 pp. 637–648. આ પરિપત્રના લેખકો Vint Cerf અને Bob Kahn કે જેમણે તેમાં એકથી વધારે નોડની વચ્ચે સ્ત્રોતની વહેચણી માટે ઉપયોગી પેકેટ-સ્વીચીંગ માટેના ઇન્ટરનેટવર્કિંગ પ્રોટોકોલ વિષે વર્ણન કર્યું હતુ. ટ્રાન્સમીશન કંટ્રોલ પ્રોગ્રામ (TCP) જે આ મોડેલનો કેન્દ્રીય સંચાલિત ઘટક હતો જેણે હોસ્ટોની વચ્ચે જોડાણ-આધારિત લીકો અને ડેટાગ્રામ સેવાઓ વચ્ચે જોડાણ કર્યું. આ મોનોલીથીક પ્રસારણ સંચાલન પ્રોગ્રામ પાછળથી મોડ્યુલર સ્થાપત્યવાળા જોડાણ આધારિત ટ્રાન્સમીશન કંટ્રોલ પ્રોટોકોલ અને ઇન્ટરનેત્વર્કીંગના ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ સ્તરમાં વિભાજીત થયો. આ મોડેલ અનૌપચારિક રીતે TCP / IP તરીકે જાણીતું બન્યું છે, જોકે, ઔપચારિક રીતે તે ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ સ્યુટ તરીકે ઓળખાય છે.

ઈન્ટરનેટને વ્યાખ્યાયિત કરતા તત્વોમાં ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલનો સમાવેશ થાય છે. આજના ઈન્ટરનેટ સ્તરમાં ઇન્ટરનેટવર્કિંગ પ્રોટોકોલનો પ્રબળ ઉપયોગી પ્રોટોકોલ IPv4 છે. નંબર ૪ એ દરેક IP ડેટાગ્રામમાં  પ્રોટોકોલની આવૃત્તિ દર્શાવે છે. IPv4નું વર્ણન RFC 791માં કરેલ છે (૧૯૮૧).

IPv6 એ IPv4નો અનુગામી છે. તેની સંબોધન પ્રણાલી આવૃત્તિ ૪થી અગ્રણી છે એટલે કે, IPv4 ૩૨-બીટ (૪ અબજ કે ૪.૩X ૧૦^૯ સરનામાઓ) સરનામાઓનો ઉપયોગ કરે છે જયારે IPv6 128-બીટ(૩૪ મહાપદ્મ કે ૩૪ X ૧૦^૩૭ સરનામાઓ) સરનામાઓનો ઉપયોગ કરે છે. જોકે, IPv6 ની સ્વીકાર્યતા ધીમી રહી છે, જુન, ૨૦૦૮ મુજબ, USના સરકારીતંત્રે IPv6 માટે સામાન્ય ઇન્ફ્રાસ્ટ્રકચર સમર્થન નું પ્રદર્શન કર્યું છે. (માત્ર મુખ્યઆધારિત તંત્રોના સ્તરે) CIO council adds to IPv6 transition primer , gcn.com

IPની ૦ થી ૩ આવૃતિઓની વિકસેલી આવૃત્તિ IPv4 છે જેમનો ઉપયોગ ૧૯૭૭ અને ૧૯૭૯ માં થયો હતો. આવૃત્તિ ૫ નો ઉપયોગ પ્રાયોગિક સ્ટ્રીમીંગ પ્રોટોકોલ ઈન્ટરનેટ સ્ટ્રીમ પ્રોટોકોલ વડે થયો હતો. આવૃત્તિ ૬ થી ૯ નો ઉપયોગ વિવિધ પ્રોટોકોલના મોડેલના ડીઝાઇન માટે થશે જે IPv4 ની જગ્યા લેશે. SIPP (સિમ્પલ ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ પ્લસ – જે IPv6થી જાણીતુ છે), TP/IX(RFC 1475), PIP (RFC 1621) અને TUBA (TCP and UDP with Bigger Addresses, RFC 1347).

IPv8 અને IPv9 નામના પ્રોટોકોલોની દરખાસ્તો સંક્ષિપ્તમાં બહાર આવી છે પણ હજુ સુધી તેને ટેકો મળ્યો નથી.Theregister.com

૧૯૯૪ ની ૧લી એપ્રિલે IETFએ IPv9 વિષે મજાક પ્રકાશિત કર્યો હતો. RFC 1606: A Historical Perspective On The Usage Of IP Version 9. April 1, 1994.

સંદર્ભો

શ્રેણી:કમ્પ્યુટર વિજ્ઞાન
શ્રેણી:ઇન્ટરનેટ