Protokół IPv4: wady, koncentrator vs przełącznik i Ethernet 10 Gb/s

Wady protokołu IPv4

1. Brak niezawodności dostarczania danych – IPv4 jest bezpołączeniowy, nie gwarantuje dostarczenia pakietów, dlatego konieczne są dodatkowe mechanizmy w TCP.
2. Kurcząca się przestrzeń adresowa – 32-bitowe adresy zostały niemal całkowicie wyczerpane, co wymusiło NAT i hamuje rozwój sieci.
3. Fragmentacja i rozrost globalnych sieci – mechanizmy translacji adresów i wielowarstwowy routing komplikują zarządzanie.
4. Utrata pakietów przy dużym obciążeniu – przepełnienie buforów routerów prowadzi do odrzucania ramek, co obniża wydajność.
5. Brak wbudowanego bezpieczeństwa – IPv4 nie zapewnia szyfrowania ani autoryzacji, więc transmisja jest podatna na podsłuch i ataki.
6. Zbędna suma kontrolna nagłówka – przy współczesnej niskiej stopie błędów generuje tylko opóźnienia związane z przetwarzaniem.
7. Niewykorzystywane pole TOS – większość routerów je ignoruje, co uniemożliwia prawdziwe QoS (gwarantowanie opóźnień i przepustowości).
8. Brak kontroli przepływu i odtwarzania połączeń – protokół nie zarządza tempem wysyłania pakietów ani nie rekonstruuje sesji po awarii.
9. Brak uporządkowania pakietów – dane mogą przyjść w złej kolejności, być zduplikowane lub zgubione.
10. Brak mechanizmów monitorowania pracy sieci – minimalna diagnostyka utrudnia kontrolę dużych sieci.
11. Sztywna forma komunikatów ICMP – ogranicza możliwości rozbudowy funkcji kontrolno-diagnostycznych.
12. Brak możliwości elastycznego rozszerzania formatu pakietu – konstrukcja nagłówka IPv4 jest zamknięta i trudna do modyfikowania.

Kiedy użyję koncentratora (hub)?

Koncentratora użyję wtedy, gdy:

• Buduję sieć w topologii gwiazdy, ale nie potrzebuję inteligentnego przełączania ramek.
• Akceptuję niski poziom bezpieczeństwa, ponieważ hub przesyła ramki na wszystkie porty (łatwe podsłuchiwanie).
• Może być duża domena kolizyjna, bo hub jej nie dzieli – wszystkie stacje