胖胖通信知识系列之ipv详解

胖胖通信知识系列之ipv详解
胖胖通信知识系列之ipv详解
IPv，全称Internet Protocol，是因特网协议的一种，负责在网络中传输数据通信。

IPv是网络中最基本、最广泛使用的协议之一，也是互联网数据通信的基础。

IPv的版本
一、IPv4
IPv4是Internet Protocol版本4的简称，也是目前使用最广泛的协议，它由32位地址组成，因此它的地址空间有限。

IPv4地址的长度为32位，表示为4个十进制数，每个数之间用"."分开，如192.168.0.1。

IPv4的地址分为公有地址、私有地址等不同类型。

公有地址是指可以公开使用的IP地址，私有地址是指在一个私人网络中属于该私人网络的IP地址，不具备实际的公网地址。

由于IPv4地址空间的局限，导致了IP地址不足的问题。

为了解决该问题，IPv6应运而生。

二、IPv6
IPv6是Internet Protocol版本6的简称，是IPv4的下一代协议，它由128位地址组成，相比IPv4的地址空间更大，标识一个独一无二的地址并不是那么困难。

IPv6地址的长度为128
位，表示为8个16进制数字，每个数字之间使用":"分开，如2400:3200::1:1234:4321。

IPv6的地址空间非常大，可以给每一个物品都分配独一无二的IP地址，因此被称为“物联网时代”的基础网络协议。

IPv4与IPv6的不同之处还包括支持的协议、报文格式等方面，在此不再赘述。

IPv的子协议
IPv本身只是网络协议的一部分，它还包括了众多子协议，支持了多种用途的通信，包括但不限于以下几种：
1. ICMP（Internet Control Message Protocol）
ICMP是一个控制信息报文的协议，它传送网络错误信息。

当一个系统发生错误时，会生成一个ICMP消息并发送到相应
的系统进行响应。

2. ARP（Address Resolution Protocol）
ARP是地址解析协议，用于解析接收帧的目的MAC地址。

3. IGMP（Internet Group Management Protocol）
IGMP是管理Internet中组播组的一种协议，用于控制接收方向组播组发送数据报的过程。

上述协议，除了ARP为链路层协议外，其他均属于网络层协议。

IPv的工作原理
IPv的工作过程大致可分为网络层与链路层两部分。

网络层负责将数据传输到目标IP地址，即源主机与目标
主机之间的路由过程。

具体来说，路由器在接收到数据包后，根据目标IP地址和自身的路由表判断下一跳中转节点，并将
数据包发送到下一跳路由器。

这样，数据包就能够在网络中跨越多个子网和多个路由器，最终到达目标设备。

链路层负责将数据传输到目标MAC地址，即代表连接局
域网的设备。

当数据包通过路由器被转发到该局域网的设备时，局域网的交换机会根据MAC地址转发数据包。

综上所述，IPv既是网络层协议，又涉及到链路层协议的
处理。

在路由过程中，IPv负责对数据包的格式进行处理和转发，将数据包传递到下一跳节点；在每个节点上，链路层通过MAC地址进行数据包的转发。

IPv的应用场景
IPv协议被广泛应用于各种互联网应用场景，包括但不限
于以下几种：
1.网站和邮件服务器
IPv地址是Web服务器和SMTP服务器的基本要求，因此
用于访问网站或发送电子邮件时，必须要使用IPv协议。

2.视频传输
随着WebRTC和P2P视频技术的发展，IPv协议在视频传输领域得到进一步的应用应用，并成为支持实时视频传输的基础网络协议。

3.物联网
IPv6协议的建立为物联网设备的互联提供了基础设施，实现了设备之间的独立通信。

总结
IPv协议是互联网的基础协议之一，其主要作用是在网络中传输数据通信。

IPv协议分为IPv4和IPv6两种，其中IPv4是目前应用最广泛的版本。

IPv协议的工作包括网络层和链路层两部分，其中网络层负责将数据包传输到目标IP地址，链路层负责将数据传输到目标MAC地址。

IPv协议被广泛应用于Web服务器、SMTP服务器、视频传输、物联网等领域。