IPv4

IPv4 (Internet Protocol version 4) — четвёртая версия сетевого протокола IP, на которой до сих пор держится подавляющее большинство трафика в интернете.

Что даёт

IPv4 использует 32-битные адреса, которые мы привыкли видеть как четыре числа от 0 до 255, разделённые точками (например, 192.0.2.1). Такая схема даёт ровно $2^{32}$ — то есть около 4,3 миллиарда уникальных IP-адресов на весь мир.

В восьмидесятые годы, когда создавали протокол, этого казалось более чем достаточно. Но с расцветом персональных компьютеров, смартфонов и облаков адреса быстро закончились. Неудобство компенсировали технологией NAT (Network Address Translation): серверы и роутеры прячут сотни устройств внутри локальной сети за одним публичным «белым» IP-адресом.

Почему IPv4 всё ещё никуда не ушёл:

100% совместимость. Любой старый кнопочный телефон, промышленные датчики, офисные принтеры и редкий сервер на хостинге поймут IPv4 без доработок.
Привычная инфраструктура. Вся маршрутизация, настройки DNS, записи в файрволах, SSL-сертификаты и системы мониторинга изначально заточены под 32-битную адресацию.
Простая отладка. Адрес из четырёх октетов легко запомнить, продиктовать по телефону или быстро набрать в консоли через ping или traceroute.

Как использовать

В серверной инфраструктуре IPv4-адрес — это базовый ресурс, за который сегодня приходится платить.

Привязка к VDS и доменам. Каждому публичному серверу выделяется как минимум один статический «белый» IPv4. В DNS-зоне домена вы прописываете его в A-запись, чтобы пользователи попадали на ваш Nginx или HAProxy.
Маршрутизация через NAT. Внутри приватной сети дата-центра (LAN) виртуалкам выдают локальные адреса (диапазоны 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 или 192.168.0.0/16). Наружу в интернет они ходят через один общий Gateway с включённым SNAT.
Параллельная работа с IPv6 (Dual-Stack). Чтобы не терять пользователей из сетей, где IPv4 уже дефицитен или работает через нагруженный Carrier-Grade NAT (CGNAT), на веб-сервере поднимают сразу два стека. Для этого в DNS задают и A-запись (IPv4), и AAAA-запись (IPv6).

Из-за истощения запасов адресного пространства в RIPE и других региональных регистраторах покупка и аренда чистых IPv4-сетей стабильно дорожает. По этой причине хостинг-провайдеры выделяют дополнительные IPv4 за отдельную плату, а базовую связку всё чаще строят с упором на приватные сети и проксирование.