IPV4

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月飞春秋讨论 | 贡献2009年7月30日 (四) 15:45的版本 →‎IP包长
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IPv4,是互联网协议(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一个被广泛使用,构成现今互联网技术的基石的协议。1981年 Jon Postel 在RFC791中定义了IP。

地址格式

IPv4使用32位地址,因此最多可能有4,294,967,296(=232)个地址。一般的书写法为4个用小数点分开的十进制数。也有人把4个位元组的数字化成一个巨型整数,但这种标示法并不常见。另一方面,目前还并非很流行的IPv6使用的128位地址所采用的位址记数法,在IPv4也有人用,但使用范围更少。

过去IANA把IP地址分为A,B,C,D 4类,把32位的地址分为两个部分:前面的部分代表网络地址,由IANA分配,后面部分代表局域网地址。如在C类网络中,前24位为网络地址,后8位为局域网地址,可提供254个设备地址(因为有两个地址不能为网络设备使用:255为广播地址,0代表此网络本身)。网络掩码(Netmask) 限制了网络的范围,1代表网络部分,0代表设备地址部分,例如C类地址常用的网络掩码为255.255.255.0。

但由于这种分类法会大量浪费网路上的可用空间,所以新的方法不再作这种区分,而是把用者需要用的位址空间,以2的乘幂方式来拨与。例如,某一网路只要13个ip位址,就会把一个 16位址的区段给他。假设批核了 61.135.136.128/28 的话,就表示从 61.135.136.129 到 61.135.136.142 的网址他都可以使用。

一些特别的IP地址段:

  • 127.x.x.x给本机地址使用。
  • 224.x.x.x为多播地址段。
  • 255.255.255.255为通用的广播地址。
  • 10.x.x.x,172.16.x.x和192.168.x.x供本地网使用,这些网络连到互连网上需要对这些本地网地址进行转换(NAT)

IP包长

IP包由首部(header)和实际的数据部分组成。数据部分一般用来传送其它的协议,如TCP,UDP,ICMP等。数据部分最长可为65515字节(Byte)(=216 - 1 - 最短首部长度20字节)。一般而言,低层(链路层)的特性会限制能支持的IP包长。例如以太网(Ethernet)协议,有一个协议参数,即所谓的最大传输单元(Maximum Transfer Unit, MTU) ,为1518字节,以太网的帧首部使用18字节,剩给整个IP包(首部+数据部分)的只有1500字节。

还有一些底层网络只能支持更短的包长。这种情况下,IP协议提供一个分割(fragment)的可选功能。长的IP包会被分割成许多短的IP包,每一个包中携带一个标志(Fragmentid)。发送方(比如一个路由器)将长IP包分割,一个一个发送,接送方(如另一个路由器)按照相应的IP地址和分割标志将这些短IP包再组装还原成原来的长IP包。

IP路由

ICMP

IPOE

IP包头字段说明

过去和未来