IPv4 Header (IPv4 हेडर)

IPv4 Header एक डेटा पैकेट का वह हिस्सा होता है जो नेटवर्क पर डेटा भेजते वक्त पैकेट की आवश्यक जानकारी प्रदान करता है। IPv4 हेडर पैकेट के पहले भाग में स्थित होता है और इसमें नेटवर्क को पैकेट के बारे में जानकारी देने वाले विभिन्न फील्ड्स (fields) होते हैं, जो डेटा ट्रांसमिशन के दौरान मार्गदर्शन करने में मदद करते हैं।

IPv4 हेडर की संरचना (Structure of IPv4 Header)

IPv4 हेडर की संरचना निम्नलिखित प्रमुख क्षेत्रों (fields) से मिलकर बनती है:

फील्ड का नाम	आकार (Size)	विवरण (Description)
Version	4 bits	IPv4 संस्करण को निर्दिष्ट करता है। इसके लिए केवल "4" होना चाहिए (IPv4)।
IHL (Internet Header Length)	4 bits	हेडर की लंबाई, जो 32-बिट शब्दों में मापी जाती है।
Type of Service (ToS)	8 bits	पैकेट के लिए सेवा की प्राथमिकता (Quality of Service) को दर्शाता है।
Total Length	16 bits	पैकेट की कुल लंबाई (हेडर और डेटा सहित) को बताता है।
Identification	16 bits	पैकेट की पहचान करने के लिए एक अद्वितीय संख्या (Fragmentation के लिए)।
Flags	3 bits	फ्रैग्मेंटेशन (Fragmentation) से संबंधित फ्लैग्स।
Fragment Offset	13 bits	फ्रैग्मेंटेड पैकेट के लिए प्रारंभिक डेटा का स्थान (फ़्रैग्मेंटेशन के दौरान)।
Time to Live (TTL)	8 bits	पैकेट के जीवनकाल की सीमा (नेटवर्क में पैकेट कितने राउटर्स से गुजर सकता है)।
Protocol	8 bits	पैकेट के डेटा में उपयोग किए गए प्रोटोकॉल को दर्शाता है (जैसे TCP, UDP आदि)।
Header Checksum	16 bits	हेडर की त्रुटि की जाँच करने के लिए एक चेकसम (जो डेटा कनेक्शन में त्रुटियों की जाँच करता है)।
Source Address	32 bits	पैकेट का स्रोत IP पता (Sender's IP Address)।
Destination Address	32 bits	पैकेट का गंतव्य IP पता (Receiver's IP Address)।
Options	0-40 bytes	(Optional) कुछ अतिरिक्त जानकारी, जैसे सुरक्षा, टाइमस्टैम्प आदि।
Padding	0-3 bytes	हेडर को 32-बिट सीमा पर संरेखित करने के लिए पैडिंग।

IPv4 हेडर के प्रमुख फील्ड्स का विवरण:

Version (वर्शन):
- यह 4 बिट्स का फील्ड है जो IP वर्शन को दर्शाता है। IPv4 में इसका मान 4 होता है।
IHL (Internet Header Length):
- यह 4 बिट्स का फील्ड है और यह हेडर की लंबाई को 32-बिट शब्दों में मापता है। इस फील्ड का मान न्यूनतम 5 होता है (यानी 5 * 4 = 20 बाइट्स)। यदि हेडर में विकल्प (options) होते हैं, तो यह मान बढ़ सकता है।
Type of Service (ToS):
- यह 8 बिट्स का फील्ड है और पैकेट को भेजने के लिए प्राथमिकता, देरी, थ्रूपुट और विश्वसनीयता की गुणवत्ता को निर्धारित करता है।
Total Length (कुल लंबाई):
- यह 16 बिट्स का फील्ड है जो पैकेट की कुल लंबाई को बाइट्स में बताता है (हेडर और डेटा सहित)। इसका अधिकतम मान 65535 बाइट्स होता है, क्योंकि यह 16-बिट से रिप्रेजेंट किया जाता है।
Identification (पहचान):
- यह 16 बिट्स का फील्ड होता है और इसका उपयोग पैकेट को पहचानने के लिए किया जाता है। यह तब उपयोगी होता है जब पैकेट को फ्रैग्मेंट किया जाता है, ताकि विभिन्न फ्रैगमेंट्स को पुनः जोड़ने में मदद मिल सके।
Flags (फ्लैग्स):
- यह 3 बिट्स का फील्ड है और पैकेट के फ्रैग्मेंटेशन के बारे में जानकारी देता है। इसमें 3 फ्लैग्स होते हैं:
  - Bit 0: यह आरक्षित है और कभी सेट नहीं किया जाता।
  - Bit 1 (Don't Fragment): इसे सेट करने से पैकेट को फ्रैग्मेंट नहीं किया जाएगा।
  - Bit 2 (More Fragments): यदि यह सेट है, तो इसका मतलब है कि पैकेट फ्रैग्मेंटेड है और और भी फ्रैग्मेंट्स आने वाले हैं।
Fragment Offset (फ्रैग्मेंट ऑफसेट):
- यह 13 बिट्स का फील्ड है जो यह बताता है कि फ्रैग्मेंटेशन के बाद इस पैकेट का डेटा कहाँ शुरू होता है। यह पैकेट के डेटा की स्थिति को निर्दिष्ट करता है।
Time to Live (TTL):
- यह 8 बिट्स का फील्ड है और पैकेट के जीवनकाल को ट्रैक करता है। TTL की शुरुआत में उच्च मान होता है (जैसे 64 या 128) और हर राउटर द्वारा इसे 1 से घटाया जाता है। यदि TTL 0 हो जाता है, तो पैकेट को नष्ट कर दिया जाता है। यह नेटवर्क में पैकेट के अनंत लूप से बचने में मदद करता है।
Protocol (प्रोटोकॉल):
- यह 8 बिट्स का फील्ड है जो यह बताता है कि पैकेट के डेटा में किस प्रोटोकॉल का उपयोग किया गया है (जैसे TCP = 6, UDP = 17, ICMP = 1 आदि)। यह राउटर को यह निर्णय लेने में मदद करता है कि पैकेट को किस प्रोटोकॉल के माध्यम से प्रोसेस किया जाए।
Header Checksum (हेडर चेकसम):
- यह 16 बिट्स का फील्ड है जो हेडर के लिए एक एरर चेकिंग वैल्यू प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करता है कि पैकेट के हेडर में कोई गलती नहीं हुई है। यदि चेकसम सही नहीं होता है, तो पैकेट को नष्ट कर दिया जाता है।
Source Address (स्रोत पता):
- यह 32 बिट्स का फील्ड है जो पैकेट भेजने वाले डिवाइस का IP पता होता है।
Destination Address (गंतव्य पता):
- यह 32 बिट्स का फील्ड है जो पैकेट प्राप्त करने वाले डिवाइस का IP पता होता है।
Options (विकल्प):
- यह ऑप्शनल (वैकल्पिक) फील्ड है जो अतिरिक्त जानकारी प्रदान करता है, जैसे टाइमस्टैम्प, सुरक्षा या अन्य सेटिंग्स। यह आमतौर पर IPv4 हेडर के सामान्य उपयोग में नहीं आता, लेकिन कुछ विशेष परिस्थितियों में यह शामिल हो सकता है।
Padding (पैडिंग):
- यदि हेडर की लंबाई 32-बिट सीमा पर पूरी नहीं होती है, तो पैडिंग का उपयोग किया जाता है ताकि हेडर 32-बिट में संरेखित हो सके। पैडिंग का आकार 0 से 3 बाइट्स हो सकता है।

निष्कर्ष:

IPv4 हेडर नेटवर्क पर डेटा पैकेट के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है और डेटा ट्रांसमिशन में सहायक होता है। हेडर में विभिन्न फील्ड्स होते हैं जो डेटा के मार्ग को निर्दिष्ट करते हैं, उसे पहचानते हैं, और सुनिश्चित करते हैं कि पैकेट बिना किसी समस्या के लक्ष्य तक पहुँच सके।