IPv4&IPv6基础知识介绍
ipv4基本特征
ipv4基本特征IPv4（Internet Protocol Version 4）是互联网上广泛使用的一种网络协议版本。
它是IPv6之前的主要协议，也是互联网基础设施的重要组成部分。
以下是IPv4的基本特征：1.地址空间：IPv4使用32位地址空间，可以表示大约42亿（2^32）个唯一的IP地址。
每个IP地址由四个十进制数（0-255）组成，以点分十进制（dotted-decimal）的形式表示，如192.168.0.1。
2.层级结构：IPv4地址按照层级结构进行分配和管理。
地址空间分为不同的类别，如A、B、C等，每个类别的地址块大小不同，可分配的主机数量也不同。
这种分层结构使得地址分配更加灵活，同时在路由中起到了重要的作用。
3.地址短缺：IPv4地址空间有限，随着互联网的发展和设备数量的急剧增加，IPv4的地址短缺问题逐渐显现。
这种短缺现象导致了IP地址不足的问题，使得IPv4地址变得稀有和昂贵。
4.网络地址转换（NAT）：为了解决IPv4地址短缺的问题，引入了网络地址转换（NAT）技术。
NAT可以将多个内部私有IP地址映射到一个外部公共IP地址，有效地扩大了地址空间。
通过使用NAT，组织可以在内部使用私有IP地址，从而减少了对公共IP地址的需求。
5.无类别域间路由（CIDR）：为了更加高效地利用IP地址空间，CIDR技术引入了可变长度子网掩码（Variable Length Subnet Mask）的概念。
CIDR允许划分和分配更小的地址块，从而提供更灵活的网络规划和配置。
6.点对点连接：IPv4使用点对点连接方式进行通信，即每个IP数据包的源地址和目的地址用于描述数据从一个节点发送到另一个节点的路径。
此外，在IPv4中，每个IP包都有一个标识字段，用于确保数据包按照顺序到达目的地。
7.可靠性：IPv4提供基本的可靠性服务，包括差错检测和差错恢复。
差错检测通过校验和字段来实现，而差错恢复则依赖于上层的协议（如TCP）来进行重传和确认。
《IPV4地址简介》课件
与物联网技术的关系
01
IPv4地址为物联网设备提供网络连接，实现万物互联。
与网络安全的关系
02
IPv4地址是网络安全防护的基础，保障网络通信的安全可靠。
与云计算技术的关系
03
云计算平台使用IPv4地址资源为用户提供虚拟化服务。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
也可以使用二进制或十六进制表示，但较为少见。
IPv4地址的分类
IPv4地址可以分为五类，分别是A、B 、C、D和E类。
每类地址的范围和第一个字节的二进 制表示也不同。
A类地址用于大型网络，B类地址用于 中型网络，C类地址用于小型网络，D 类地址用于组播，E类地址保留为特殊 用途。
02 IPv4地址的分配与使用
地址劫持
恶意用户通过控制网络中 的节点，篡改IP地址信息 ，实施网络攻击和数据窃 取。
IPv4地址的安全防护措施
私有地址
采用私有地址方案，通过NAT技 术将私有IP地址转换为公网IP地
址，节约公网IP资Байду номын сангаас。
动态IP地址
采用动态IP地址分配方式，减少IP 地址冲突和浪费，提高IP地址使用 效率。
防火墙和入侵检测
定期审查
定期审查IPv4地址的使用 情况，及时回收和处理不 再使用的地址，提高地址 使用效率。
03 IPv4地址的耗尽与替代
IPv4地址的耗尽情况
IPv4地址池耗尽
随着互联网的快速发展，IPv4地址池中的可用地址逐渐减少，最终导致地址池 耗尽。
地址分配不均
IPv4地址在各国家和地区的分配存在不均衡现象，一些地区或国家可用的IPv4 地址较少，难以满足需求。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网协议的第四个版本，是一种网络层协议，用于在网络中传输数据包。
本协议旨在详细解释IPv4协议的工作原理、数据格式和相关特性。
二、协议概述1. IPv4协议是一种面向连接的协议，用于在不同主机之间进行数据通信。
2. IPv4协议使用32位的IP地址来唯一标识网络中的主机。
3. IPv4协议使用分组交换技术来传输数据，将数据分割成小的数据包进行传输。
4. IPv4协议提供了一些基本的服务，如寻址、路由和分组重组等。
三、IPv4协议的数据格式1. IPv4数据包由首部和数据部分组成。
2. 首部包含了源IP地址、目标IP地址、协议版本号、首部长度、服务类型、数据包长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议类型、首部校验和等字段。
3. 数据部分包含了传输的实际数据。
四、IPv4协议的工作原理1. IP地址分配：IPv4协议使用32位的IP地址来标识网络中的主机，IP地址由网络号和主机号组成。
2. 数据传输：当一台主机要向另一台主机发送数据时，它会将数据分割成小的数据包，每个数据包都包含了源IP地址和目标IP地址。
3. 路由选择：数据包在传输过程中会经过多个路由器，路由器根据目标IP地址选择合适的路径进行转发。
4. 分组重组：当数据包到达目标主机时，目标主机会将接收到的数据包按照顺序进行重组，恢复原始数据。
五、IPv4协议的特性1. 有限的地址空间：IPv4协议使用32位的IP地址，理论上最多可以分配约42亿个IP地址，但由于地址空间有限，导致IP地址短缺问题。
2. 无连接性：IPv4协议是一种无连接协议，每个数据包都是独立传输的，不保证数据包的可靠性。
3. 不提供加密和认证：IPv4协议不提供数据加密和身份认证功能，数据在传输过程中可能会被窃听或篡改。
4. 不支持多播和广播：IPv4协议不直接支持多播和广播功能，但可以通过特殊的IP地址实现多播和广播通信。
ipv4基本特征
ipv4基本特征IPv4是互联网协议第四版的简称，是互联网中最常用的协议之一。
它具有以下几个基本特征：1. 32位地址长度：IPv4使用32位二进制数表示IP地址，共有2^32=4294967296个地址。
每个地址由四个八位整数组成，用点分十进制表示，如192.168.0.1。
2. 分类地址结构：IPv4地址被分为A、B、C、D、E五类，每个类别的地址范围不同。
A类地址用于大型网络，B类地址用于中型网络，C类地址用于小型网络，D类地址用于多播（广播）通信，E 类地址为保留地址。
3. 网络地址和主机地址：IPv4地址由网络地址和主机地址两部分组成。
网络地址用于标识网络，主机地址用于标识网络中的主机。
不同的网络可以拥有相同的网络地址，但主机地址必须唯一。
4. 子网划分：为了更好地管理和分配IP地址，IPv4引入了子网划分的概念。
通过将网络地址的一部分用作子网标识符，可以将一个网络划分为多个子网，每个子网可以包含多个主机。
5. ARP协议：IPv4使用地址解析协议（ARP）来将IP地址映射到物理地址（MAC地址）。
ARP协议通过广播方式发送请求，获取目标主机的MAC地址，以实现数据的传输。
6. IP数据报格式：IPv4数据报由首部和数据两部分组成。
首部包含源IP地址、目标IP地址、协议类型、数据报长度等信息，用于控制数据报的传输。
数据部分则是需要传输的实际数据。
7. 路由选择：IPv4使用路由选择协议来确定数据包的最佳路径。
路由选择协议根据网络之间的距离、带宽、拥塞情况等因素，选择最优的路径进行数据传输。
8. NAT技术：由于IPv4地址资源有限，网络地址转换（NAT）技术被广泛应用。
NAT技术允许多个主机共享同一个公网IP地址，通过改变端口号等方式实现多个私网IP地址与公网IP地址之间的转换。
9. 无法满足需求：由于IPv4地址数量有限，面临着IP地址枯竭的问题。
随着互联网的快速发展，越来越多的设备需要连接到互联网上，IPv4已经无法满足需求。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网上广泛使用的网络协议，它为互联网上的设备提供了唯一的标识和通信方式。
本协议旨在详细解释IPv4协议的工作原理、数据包格式、地址分配和路由选择等关键方面，以便读者能够全面了解和应用IPv4协议。
二、IPv4协议的工作原理1. IPv4协议是一种无连接的协议，每个数据包（称为IP数据报）都是独立地传输。
发送端将数据分割成较小的数据块，并添加IP首部信息，然后通过网络传输到目标设备。
2. IPv4协议使用IP地址来唯一标识网络上的设备。
IP地址由32位二进制数表示，通常以点分十进制表示法呈现。
IP地址分为网络地址和主机地址两部分，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识具体设备。
3. IPv4协议还使用子网掩码来划分网络和主机地址。
子网掩码是一个32位的二进制数，与IP地址进行逻辑与运算，以确定网络地址和主机地址的范围。
4. IPv4协议还支持网络地址转换（NAT），它允许多个设备共享一个公共IP 地址。
NAT通过修改IP数据报的源地址和目标地址来实现。
三、IPv4数据包格式1. IPv4数据包由首部和数据两部分组成。
首部包含了控制信息，用于路由选择和数据包重组等操作。
数据部分包含了传输的实际数据。
2. IPv4首部包含了20个字节，由14个字段组成。
这些字段包括版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源IP地址和目标IP地址等。
3. 首部长度字段指示了首部的长度，单位为4字节。
IPv4首部的最小长度为20字节，最大长度为60字节。
4. 标志字段包含了3个位，用于指示数据包的特殊处理要求。
片偏移字段用于指示数据包在原始数据中的位置。
5. 生存时间字段用于指定数据包在网络中的最大生存时间，以防止数据包在网络中无限循环。
6. 协议字段用于指示IP数据报中封装的上层协议，如TCP、UDP或ICMP等。
ipv4的组成和分类
ipv4的组成和分类IPv4的组成和分类IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网协议的第四个版本，它是互联网上广泛使用的一种网络协议。
IPv4地址由32位二进制数表示，通常用四个十进制数（每个数范围从0到255）来表示，中间用句点分隔。
IPv4地址的组成和分类对于理解网络的工作原理和网络管理都非常重要。
一、IPv4地址的组成IPv4地址由32位二进制数组成，被分为4个8位字段，也就是4个字节。
每个字段用十进制数表示，范围从0到255。
例如，192.168.0.1就是一个IPv4地址，其中192是第一个字段，168是第二个字段，0是第三个字段，1是第四个字段。
二、IPv4地址的分类根据IPv4地址的高位字段的不同数值范围，IPv4地址分为了5个不同的分类，分别是A类、B类、C类、D类和E类。
1. A类地址A类地址的第一个字段范围从1到126，它的网络地址占用了一个字节，剩下的三个字节用于主机地址。
A类地址可以分配给大型网络，如全球性的互联网服务提供商，因此拥有较大的网络容量。
A 类地址的网络地址范围是1.0.0.0到126.0.0.0。
2. B类地址B类地址的第一个字段范围从128到191，它的网络地址占用了两个字节，剩下的两个字节用于主机地址。
B类地址通常用于中型网络，如大型企业、大学等。
B类地址的网络地址范围是128.0.0.0到191.255.0.0。
3. C类地址C类地址的第一个字段范围从192到223，它的网络地址占用了三个字节，剩下的一个字节用于主机地址。
C类地址通常用于小型网络，如家庭网络、小型企业等。
C类地址的网络地址范围是192.0.0.0到223.255.255.0。
4. D类地址D类地址用于多点广播，它的第一个字段范围从224到239。
D类地址不用于标识特定的网络或主机，而是用于将数据报文发送到多个目的地。
例如，视频流和音频流的广播就使用D类地址。
IPv4地址与网络地址解析
• 1、IP地址192.168.17.19写成32bit位，是（ ），表示成16进制 （ ）；
• 2、网络掩码255.255.255.0写成32bit位，是（ ），还可记作：
（ / ）,或者十六进制（
）；
IP: 11000000 10101000 IP: C0 A8 11 13 MASK:11111111 11111111 MASK:/24；ff.ff.ff.00
将每 8 位的二进制数 转换为十进制数
10000000 00001011 00000011 00011111
128
11
3
31
采用点分十进制记法 采用点分16进制记法
128.11.3.31 80.0B.03.1F
互联网上的每台主机（或路由器）的每个网口分配一个在全世界唯一的 IP 地址。
由互联网名字和数字分配机构 ICANN (Internet Corporation for Assigned
00010001 11111111
00010011 00000000
分类编址 IP 地址的优点和缺点
举例：根据分类编址规则判断“89.18.66.5”地址是哪一类IP地址， 分析其所在的网络部分和主机部分分别是多少？
解： 网络部分：89 主机部分：18.66.5.
有类编址缺点： 默认网络掩码长度：8位（A） 、16位（B）、24位（C） 设计上不合理： B类地址块大，浪费地址资源； 即使采用划分子网的方法，也无法解决 IP 地址枯竭的问题。
分类编址：网络号+主机号
0
net-id 8位
host-id 24 位
10
net-id 16 位
host-id 16 位
110
ipv4协议
ipv4协议IPv4协议。
IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网协议中的一种网络层协议，它是目前互联网上使用最广泛的一种协议。
IPv4协议使用32位地址来标识网络上的设备，它是互联网通信的基础，负责数据包的路由和传输。
本文将介绍IPv4协议的基本原理、地址分配方式以及面临的挑战。
首先，IPv4协议采用32位地址来标识网络上的设备。
这意味着IPv4协议最多可以支持约42亿个不同的地址，然而随着互联网的快速发展，这个数量已经远远不够。
因此，IPv4地址资源的枯竭成为了当前互联网面临的一个重要问题。
其次，IPv4地址的分配方式主要有两种，静态地址和动态地址。
静态地址是由网络管理员手动分配给设备的，它们不会改变，适用于一些对地址稳定性要求较高的场景。
而动态地址则是通过DHCP（动态主机配置协议）自动分配给设备的，它们会随着网络的变化而变化，适用于一些对地址灵活性要求较高的场景。
另外，IPv4协议还面临着一些安全和性能方面的挑战。
首先，由于IPv4地址资源的枯竭，一些地区和网络运营商已经开始采用NAT（网络地址转换）技术来缓解地址短缺问题。
然而，NAT技术会带来一些安全隐患和性能损耗，因此如何平衡地址资源和网络安全、性能之间的关系成为了一个重要课题。
其次，IPv4协议在传输数据时并未对数据进行加密，这就为数据的安全性带来了一定的隐患，因此如何在IPv4网络中加强数据的安全性也是一个亟待解决的问题。
综上所述，IPv4协议作为互联网通信的基础协议，扮演着至关重要的角色。
然而，随着互联网的快速发展，IPv4协议也面临着诸多挑战。
因此，我们需要不断地对IPv4协议进行优化和改进，以适应互联网快速发展的需求。
同时，我们也需要积极推动IPv6协议的普及和应用，以解决IPv4地址资源枯竭的问题，从而为互联网的可持续发展做出贡献。
希望本文对您对IPv4协议有所帮助，谢谢阅读。
局域网ipv4知识
局域网ipv4知识一、什么是局域网IPv4在介绍局域网IPv4之前，我们需要先了解IPv4（Internet Protocol version 4）的概念。
IPv4是一种因特网协议，用于在互联网上识别和寻址网络设备。
IPv4地址是由32位二进制数组成，通常以点分十进制的形式表示。
局域网IPv4是指在一个局限的范围内使用IPv4协议进行通信的网络。
这个范围可以是家庭、企业、学校等地方，其中的设备通过使用非注册和私有的IPv4地址来进行通信。
二、局域网IPv4的特点1. 私有地址范围：局域网IPv4地址采用私有地址范围，以避免与公共网络冲突。
常见的私有地址范围包括10.0.0.0至10.255.255.255、172.16.0.0至172.31.255.255和192.168.0.0至192.168.255.255。
2. 内部通信：局域网IPv4地址主要用于内部通信，例如局域网内的计算机、打印机、路由器等设备之间的通信。
外部设备无法直接通过局域网IPv4地址与局域网内的设备进行通信。
3. NAT转换：为了解决私有地址无法直接访问公共网络的问题，通常会在局域网和互联网之间使用网络地址转换（Network Address Translation，NAT）技术。
NAT可以将局域网IPv4地址映射为公共IPv4地址，使得局域网内的设备可以与互联网进行通信。
4. IP地址分配：在局域网中，通常会使用动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）来为设备分配IPv4地址。
DHCP服务器会自动分配可用的IPv4地址给连接到局域网的设备，简化了地址配置的过程。
三、局域网IPv4的优势1. 内部网络管理：使用局域网IPv4可以更好地管理和控制内部网络。
通过私有地址，管理员可以灵活地分配和管理IP地址，便于跟踪和维护网络设备。
2. 安全性增强：局域网IPv4采用私有地址范围，可在一定程度上提高网络安全。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解协议介绍：IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网上最常用的网络协议之一，它定义了互联网上数据传输的基本规则和格式。
本协议详解将对IPv4协议的结构、功能以及相关特性进行详细说明。
一、IPv4协议的结构IPv4协议的结构由32位二进制数字组成，通常以点分十进制表示法表示。
例如，192.168.0.1是一个IPv4地址。
IPv4地址分为网络地址和主机地址两部份，网络地址用于标识网络，主机地址用于标识网络中的主机。
二、IPv4协议的功能1. 地址分配：IPv4协议通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）动态分配IP地址，确保每一个设备在网络中具有惟一的地址。
2. 数据分片：IPv4协议允许将数据包分割成较小的片段进行传输，以适应不同网络的最大传输单元（MTU）。
3. 路由选择：IPv4协议使用路由表来确定数据包的最佳路径，以确保数据能够正确地到达目的地。
4. 错误检测：IPv4协议使用校验和字段对数据包进行错误检测，以确保数据在传输过程中的完整性。
5. 数据报文封装：IPv4协议将上层协议的数据封装成数据报文，添加必要的头部信息，以便于在网络中传输。
三、IPv4协议的特性1. 有限的地址空间：IPv4协议使用32位地址，理论上可以提供约42亿个地址，但由于互联网的快速发展，IPv4地址空间已经枯竭。
为了解决这个问题，IPv6协议应运而生。
2. 无连接性：IPv4协议是一种无连接的协议，每一个数据包都是独立传输的，不需要建立持久的连接。
3. 不可靠性：IPv4协议不提供数据包的可靠性保证，数据包可能会在传输过程中丢失、重复或者乱序。
4. NAT（Network Address Translation）：由于IPv4地址的有限性，网络地址转换技术被广泛应用，允许多个设备共享同一个公网IP地址。
ipv4基本特征
ipv4基本特征IPv4（Internet Protocol version 4）是目前广泛使用的网络协议，它是互联网上数据传输的基础。
下面将详细介绍IPv4的基本特征。
1.IPv4地址结构：IPv4地址由32位二进制数字组成，通常以点分十进制表示（例如192.168.0.1）。
其中，IPv4地址分为网络地址和主机地址两部分，网络地址用于识别网络，主机地址用于标识网络中的具体设备。
IPv4地址共有约42亿个，但由于地址的分配方式不合理，导致地址资源短缺。
2.层次化的网络结构：IPv4基于层次化的网络结构，将网络划分为多个子网，每个子网可以分配一段连续的IPv4地址。
子网中的设备可以使用子网掩码来进行地址划分，以便在网络中进行路由选择和通信。
通过层次化网络结构，IPv4可以实现大规模的网络扩展。
3.物理传输：IPv4并不关心底层的物理传输方式，可以在各种网络介质上进行传输，包括以太网、WiFi等。
IPv4以数据包为单位进行传输，将数据包封装在网络层协议报文中，通过网络传输到目的地。
4.路由选择：IPv4使用路由选择协议来确定数据包的传输路径。
每个网络设备都维护着一张路由表，其中记录了到达目的地网络的最佳路径信息。
当一个数据包到达路由器时，路由器根据路由表中的信息将其转发到合适的下一跳地址，直到到达目的地网络。
5.IP数据包格式：IPv4数据包分为首部和数据两部分。
IPv4首部包含了源地址、目的地址、协议类型、生存时间（TTL）等信息。
首部以固定长度的20个字节表示，但它还可以包含选项字段来扩展功能。
数据部分则是要传输的实际数据。
6.IP协议：IPv4是一种无连接的协议，它不对通信双方进行状态维护。
每个数据包都是独立传输，没有相关联性。
IPv4也不提供数据完整性检验，不保证数据包的可靠传输。
为了保证可靠性，通常需要在应用层使用高层协议（如TCP）来建立可靠的通信连接。
7.地址转换：由于IPv4的地址资源有限，出现了地址转换技术（NAT）来解决地址短缺问题。
ipv4 检验规则
ipv4 检验规则IPv4作为互联网的基础协议，为全球互联网用户提供了一种通用的地址标识方式。
然而，随着互联网的快速发展，IPv4地址资源逐渐枯竭，因此IPv6逐渐成为下一代互联网的发展趋势。
在这篇文章中，我们将详细介绍IPv4地址的分类、表示方法以及检验规则。
一、IPV4概述IPv4（Internet Protocol version 4）是一种网络层协议，它为互联网上的设备提供了一种唯一的地址标识。
IPv4地址是一个32位的二进制数，由四个8位字节组成。
每个字节可以表示0-255之间的数字，因此IPv4地址最多可以表示2^32（约42亿）个唯一地址。
二、IPV4地址分类与表示方法IPv4地址根据第一个字节的值分为五类，分别为A、B、C、D、E类。
各类地址的范围如下：1.A类地址：第一个字节范围为1-126，适用于大型网络，拥有较多的地址资源。
2.B类地址：第一个字节范围为128-191，适用于中型网络。
3.C类地址：第一个字节范围为192-223，适用于小型网络。
4.D类地址：第一个字节范围为224-239，用于组播服务。
5.E类地址：第一个字节范围为240-255，保留用于实验和未来使用。
IPv4地址的表示方法通常使用点分十进制数，即将每个字节转换为0-255之间的十进制数，并用点号分隔。
例如，一个IPv4地址为192.168.1.1。
三、IPV4地址检验规则与方法1.检验地址是否有效：可以使用“点分十进制”法将IPv4地址转换为二进制表示，然后检查每个字节的值是否在0-255之间。
2.检验地址是否为私有地址：IPv4私有地址范围如下：- A类：10.0.0.0至10.255.255.255- B类：172.16.0.0至172.31.255.255- C类：192.168.0.0至192.168.255.255检查IPv4地址的第一个字节，若其在上述范围内，则为私有地址。
3.检验地址是否为特殊地址：特殊地址包括0.0.0.0（广播地址）、127.0.0.1（环回地址）、169.254.x.x（APIPA地址）等。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网上最常用的网络协议之一，它定义了在网络中进行数据传输和路由的方式。
本文将详细介绍IPv4协议的结构、功能和特点。
一、IPv4协议的结构IPv4协议的数据包由两部分组成：首部和数据部分。
首部包含了一些必要的信息，如源IP地址、目标IP地址、协议版本等。
数据部分则是实际要传输的数据。
IPv4首部的长度为20字节，由14个字段组成，其中一些字段是可选的。
以下是IPv4首部的各个字段及其功能：1. 版本（Version）：指示IP协议的版本，IPv4的版本号为4。
2. 首部长度（Header Length）：指示首部的长度，以4字节为单位。
由于IPv4首部的长度是固定的，所以该字段的值通常为5。
3. 服务类型（Type of Service）：用于指定数据包的优先级和服务质量要求。
4. 总长度（Total Length）：指示整个数据包的长度，包括首部和数据部分。
5. 标识（Identification）：用于唯一标识一个数据包，用于分片和重组。
6. 标志（Flags）：用于指示是否允许分片以及是否是最后一个分片。
7. 片偏移（Fragment Offset）：用于指示当前分片在原始数据包中的位置。
8. 生存时间（Time to Live）：用于指定数据包在网络中可以经过的最大路由器跳数，防止数据包在网络中无限循环。
9. 协议（Protocol）：指示数据部分使用的上层协议，如TCP、UDP等。
10. 首部校验和（Header Checksum）：用于校验首部的完整性，保证数据包在传输过程中没有被篡改。
11. 源IP地址（Source IP Address）：指示发送方的IP地址。
12. 目标IP地址（Destination IP Address）：指示接收方的IP地址。
13. 选项（Options）：可选字段，用于指定一些额外的功能。
ipv4的基本概念和用法
ipv4的基本概念和用法IPv4(Internet Protocol version 4)，是一种用于互联网通信的IP协议，它是当前使用最广泛的IP协议。
IPv4的基本概念和用法如下：1、IP地址IP地址是指互联网上的每一台计算机所拥有的标识符。
IPv4的IP地址由32个二进制位组成，被分成4个8位，每8位使用十进制数表示，组成由“.”分隔的数字串，如192.168.1.1，其中最多可以使用42亿个IP地址。
IPv4的IP地址主要分为两类，一类是公网地址，一类是私网地址。
公网地址用于互联网上的主机通信，私网地址用于局域网内的主机通信。
2、子网掩码子网掩码是用来定义一个IP地址中哪些位是网络地址，哪些位是主机地址。
可以将子网掩码看作是一种网络地址的筛子，它将网络地址和主机地址分开，用来区分哪些主机属于同一个网络。
IPv4的子网掩码是32位的，通常写成由“.”分隔的十进制数，如255.255.255.0。
3、DNS解析DNS解析是指将域名转换为IP地址的过程，它是互联网通信中非常重要的一个环节。
当用户输入一个URL时，浏览器会向DNS服务器发送请求，DNS服务器会返回与该域名相对应的IP地址。
获取到IP地址后，浏览器才能与该网站建立连接并访问。
二、IPv4的用法1、局域网设置在局域网中使用IPv4协议可以实现主机之间的通信，具体步骤如下：（1）为每一台主机分配一个IP地址。
（2）配置子网掩码，将网络地址和主机地址分开，用来区分哪些主机属于同一个网络。
（3）配置网关，使得局域网内的主机能够访问Internet上的其他主机。
（4）配置DNS服务器，使得主机能够实现域名解析。
2、Internet通信（1）每个ISP都会分配一定数量的IP地址，这些IP地址是公网地址，可以用于Internet上的主机通信。
（2）当一台主机想要访问Internet上的其他主机时，它会通过路由器等设备将数据包发送给目标主机，经过多个ISP的转发最终到达目标主机。
ipv4协议详解
ipv4协议详解协议名称：IPv4协议详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网协议的第四个版本，是目前广泛使用的网络协议之一。
本协议旨在详细解释IPv4协议的工作原理、结构和功能，以及与之相关的重要概念和术语。
二、协议概述IPv4是一种面向数据包交换的协议，它为互联网上的主机和路由器提供了一种统一的寻址和路由机制。
IPv4协议使用32位的地址空间来标识网络上的每一个设备，其中包含网络号和主机号两部份。
IPv4协议还定义了数据包的格式和传输规则，以确保可靠的数据传输和正确的路由选择。
三、IPv4地址结构1. IPv4地址格式IPv4地址由4个8位的十进制数（范围为0-255）组成，以点分十进制（dotted decimal）表示。
例如，192.168.0.1是一个常见的IPv4地址。
2. IPv4地址分类IPv4地址根据网络号和主机号的划分方式，分为5个类别：A类、B类、C类、D类和E类。
其中A、B和C类地址用于公共互联网，D类地址用于多播（Multicast），E类地址保留用于实验和特殊用途。
3. 子网掩码子网掩码用于划分网络号和主机号的边界。
它与IPv4地址进行逻辑与运算，以确定网络号的范围。
子网掩码通常由32位的二进制数表示，例如255.255.255.0。
四、IPv4数据包格式IPv4数据包由首部和数据两部份组成。
首部包含了对数据包进行路由和传输所需的控制信息，包括版本号、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源地址和目的地址等字段。
五、IPv4协议的工作原理1. 寻址和路由IPv4协议使用IP地址来寻址和路由数据包。
发送方根据目的主机的IP地址确定数据包的目的地，并通过路由表选择合适的路径进行传输。
路由器根据数据包的目的IP地址进行转发，直到数据包到达目的主机。
2. 分片和重组当数据包的大小超过网络的最大传输单元（MTU）时，IPv4协议会将数据包进行分片，并在目的主机上进行重组。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网上最常用的网络层协议，它为互联网上的设备提供了唯一的IP地址。
本协议旨在详细解释IPv4协议的工作原理、数据包格式、寻址机制以及相关的扩展功能。
二、工作原理1. 数据包传输IPv4协议使用分组交换技术，将数据分割成小的数据包进行传输。
每个数据包包含源IP地址和目标IP地址，以及其他控制信息。
在传输过程中，数据包通过多个网络节点进行路由，直到到达目标设备。
2. IP地址分配IPv4使用32位的地址空间，共计约42亿个可用地址。
其中一部分地址用于特殊用途，如私有地址和保留地址。
IP地址由网络管理员分配给设备，以确保网络上的每个设备都有唯一的标识。
三、数据包格式IPv4数据包由首部和数据两部分组成。
1. 首部格式IPv4首部包含20字节（或更多）的固定长度字段和可选的选项字段。
首部字段包括：- 版本：指示使用的IPv4版本号。
- 首部长度：指示首部长度，单位为4字节。
- 服务类型：用于指定数据包的优先级或服务质量。
- 总长度：指示整个数据包的长度。
- 标识、标志和片偏移：用于分片和重组数据包。
- 生存时间（TTL）：指定数据包在网络中的最大生存时间。
- 协议：指示上层协议类型，如TCP或UDP。
- 首部校验和：用于校验首部的完整性。
- 源IP地址和目标IP地址：指示数据包的源和目标设备的IP地址。
2. 数据格式IPv4数据部分包含传输的实际数据。
数据的格式和内容由上层协议（如TCP或UDP）决定。
四、寻址机制IPv4使用32位的IP地址来唯一标识网络上的设备。
IP地址分为网络地址和主机地址两部分。
1. 网络地址网络地址用于标识设备所连接的网络。
网络地址由网络管理员分配，通常以CIDR（无类别域间路由）表示法表示，如192.168.0.0/24。
2. 主机地址主机地址用于标识网络上的具体设备。
ipv4 检验规则
ipv4 检验规则
摘要：
1.IPv4 地址的概述
2.IPv4 地址的表示方法
3.IPv4 地址的检验规则
4.实例解析
正文：
【IPv4 地址的概述】
IPv4（Internet Protocol version 4）是一种用于互联网的协议，主要负责为计算机之间传输数据报提供寻址和路由功能。
IPv4 是互联网协议（IP）的一个版本，它使用32 位地址来标识互联网上的设备，如计算机、路由器等。
【IPv4 地址的表示方法】
IPv4 地址通常用四个十进制数表示，这四个数之间用点号分隔。
这四个十进制数分别表示网络地址、子网地址、环回地址和广播地址。
例如，
192.168.0.1，这个地址分为四个部分：网络地址（192.168）、子网地址（0）、环回地址（1）和广播地址（0）。
【IPv4 地址的检验规则】
为了确保IPv4 地址的有效性，通常需要遵循以下规则：
1.每个数值应在0 到255 之间，以确保地址在合法范围内。
2.地址中不能出现大于255 的数值，否则地址无效。
3.地址中不能出现负数，否则地址无效。
4.地址中不能出现小数，否则地址无效。
5.地址中不能出现字母、特殊字符等，否则地址无效。
【实例解析】
下面我们来检查一个IPv4 地址的合法性：
地址：203.189.1.1
解析：
1.地址中的每个数值均在0 到255 之间，符合规则。
2.地址中没有大于255 的数值，符合规则。
3.地址中没有负数，符合规则。
4.地址中没有小数，符合规则。
5.地址中没有字母、特殊字符等，符合规则。
ipv4 检验规则
ipv4 检验规则【IPV4简介】IPV4（Internet Protocol version 4）是一种网络层协议，用于在互联网上唯一标识并寻址设备。
它诞生于1981年，由美国互联网工程任务组（IETF）制定。
IPV4地址长度为32位，理论上可表示约42亿个唯一地址。
然而，随着互联网的普及和设备数量的激增，IPV4地址空间已趋于耗尽。
为了解决这一问题，IPV6（Internet Protocol version 6）应运而生。
【检验规则概述】IPV4地址的检验规则主要涉及两个方面：地址格式和地址有效性。
地址格式检验确保地址符合IPV4地址的规范；地址有效性检验则确保地址在网络中唯一且未被占用。
【详细检验规则】1.地址格式检验IPV4地址由32位二进制数表示，通常分为四个8位字节。
每个字节可以表示0-255的十进制数值。
地址格式检验就是检查这32位二进制数是否符合要求。
2.地址有效性检验地址有效性检验主要通过以下两个方面进行：（1）查找地址重复：在给定的网络范围内，检查地址是否与其他已分配地址重复。
可以使用分布式数据库或本地数据库进行查找。
（2）查找地址冲突：检查地址是否与已分配给其他实体的地址冲突。
这需要在组织内部进行维护和管理，以确保地址的唯一性。
【应用场景及实践建议】1.在网络设备配置中，确保IPV4地址遵循检验规则，以避免地址错误导致的网络故障。
2.在软件开发中，对用户输入的IPV4地址进行检验，以确保地址格式正确且不存在重复或冲突。
3.在企业内部，建立完善的IP地址分配和管理制度，防止地址浪费和冲突。
4.学习和了解IPV6地址及其检验规则，为未来互联网发展做好准备。
【总结】IPV4地址检验规则旨在确保地址符合规范且唯一有效。
遵循这些规则，有助于避免网络故障，提高网络安全性和稳定性。
ipv4 检验规则
ipv4 检验规则摘要：1.IPV4 简介2.IPV4 的检验规则a.格式检查b.网络地址和子网掩码的匹配c.检查IPV4 地址的连续性d.检查IPV4 地址的可达性3.IPV4 检验规则的应用a.网络规划和设计b.网络安全和过滤c.IPV4 地址管理和分配正文：IPV4（Internet Protocol version 4）是互联网协议的第四个版本，它是互联网中最常用的协议之一。
IPV4 使用32 位地址，提供大约43 亿个IP 地址，但目前IP 地址短缺已成为互联网发展的瓶颈。
因此，了解IPV4 的检验规则对于解决IP 地址短缺问题和确保网络安全至关重要。
首先，IPV4 的检验规则包括格式检查、网络地址和子网掩码的匹配、检查IPV4 地址的连续性和检查IPV4 地址的可达性。
格式检查是为了确保IPV4 地址的表示形式符合规范。
例如，IPV4 地址应该是一个32 位的二进制数，分为四个8 位的字节，每个字节的取值范围是0-255。
网络地址和子网掩码的匹配是为了确保IPV4 地址可以正确地划分为网络和子网。
检查IPV4 地址的连续性是为了确保IPV4 地址在网络中是连续的，这有助于提高网络性能和减少路由器处理负担。
检查IPV4 地址的可达性是为了确保IPV4 地址可以被正确地路由到目标设备。
其次，IPV4 检验规则在网络规划和设计、网络安全和过滤、IPV4 地址管理和分配等方面具有广泛的应用。
在网络规划和设计中，IPV4 检验规则可以帮助工程师设计和优化网络拓扑，提高网络性能和可靠性。
在网络安全和过滤中，IPV4 检验规则可以帮助管理员配置防火墙和入侵检测系统，防止恶意攻击和网络滥用。
在IPV4 地址管理和分配中，IPV4 检验规则可以帮助网络管理员有效地管理和分配IP 地址资源，确保IP 地址的合理使用和有效利用。
总之，IPV4 检验规则在互联网的各个层面都发挥着重要作用。
随着IPV6（Internet Protocol version 6）的普及，IPV4 地址短缺问题将得到缓解，但IPV4 检验规则仍将在IPV6 网络中发挥一定的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
隧道策略
隧道策略是IPv4/v6综合组网技术中经常使用 到的一种机制。所谓“隧道”，简单地讲就是利 用一种协议来传输另一种协议的数据技术。隧道 包括隧道入口和隧道出口（隧道终点），这些隧 道端点通常都是双栈节点。在隧道入口以一种协 议的形式来对另外一种协议数据进行封装，并发 送。在隧道出口对接受到的协议数据解封装，并 做相应的处理。
实例分析
最简单的双栈工作是只支持IPv4和IPv6，但 不支持隧道方式。对于大多数节点，尤其是如果 这些节点的Internet应用软件都已升级为同时支 持IPv4和IPv6，这种功能足够。因此，如同用于 访问IPv4网络服务一样，同一应用也能够用于访 问本地IPv6网络服务。节点可以与任何IPv4节点 或IPv6节点互操作，但只限于与其有连接能力的 网络。
置协议（ Dynamic Host ConfigurationProtocol ，DHCP）
*5、IP
*6、IPv4使用
v6使用全状态自动 配置（stateful autoconfiguration） Multicast Listener Discovery (MLD) 消息取代 IGMP
Internet 群组管理通讯协议 (IGMP) 管理本机子网络 群组成员身份
Link local 位址 * ::1/128 － 是一种单播绕回位址。如果 一个应用程式将封包送到此位址， IPv6 堆栈 会转送这些封包绕回到同样的虚拟接口（相当 于 IPv4 中的 127.0.0.1）。 * fe80::/10 － 这些 link-local 位址指 明，这些位址只在区域连线中是合法的，这有 点类似于 IPv4 中的 169.254.0.0/16 。 其他特殊位址可以参考维基百科： /zh-cn/IPv6
遵从这些规则，如果因为省略而出现了两个以上 的冒号的话，可以压缩为一个，但这种零压缩在 位址中只能出现一次。因此： 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:0::0:1428:57ab 2001:0DB8::1428:57ab 都是合法的地址，并且他们是等价的。 但2001::25de::cade 是非法的。 （因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全 零的分组）
中路由器 不能识别用于服务 质量的QoS 处理的 payload
*3、IPv6中路由器使用
*IPv4
*4、IPv4的回路地址为:
127.0.0.1
*IPv6
*4、IPv6的回路地址为
: 000:0000:0000:0000:0000 :0000:0000:0001 可以简 写为 ::1
*5、IPv4使用动态主机配
在上图的示例中，可以与双栈节点D 互操作的节点包括：网络A和网络B中的 IPv4节点或IPv6节点、网络M中的所有 IPv4节点，但D不能和网络C中的节点互操 作。网络C是严格的IPv6网络，从网络A到 网络C没有IPv6路径。链接网络A和网络M 的路由器只支持IPv4，因此无法通过网络 M向网络C转发IPv6包
*
* * * *
*
IPv4地址主要由网络号和主机号组成，使 用32位二进制地址格式，为方便记忆将32 位二进制分四段，每段8位中间用小数点隔 开，再将每8位二进制转换为10进制来表示。 下面是以二进制表示的 255.255.255.0的 地址。 11111111.11111111.11111111.00000000
*
双栈策略
双栈策略是指在网元中同时具有IPv4和 IPv6两个协议栈，它既可以接收、处理、收发 IPv4的分组，也可以接收、处理、收发IPv6的 分组。 双栈方式的工作机制可以简单描述为：链 路层解析出接收到的数据包的数据段，拆开并 检查包头。如果IPv4/IPv6包头中的第一个字段， 即IP包的版本号是4，该包就由IPv4的协议栈来 处理；如果版本号是6，则由IPv6的协议栈处理。
IPv6封包由两个主要部分组成：头部和负载。 包头是包的前40字节并且包含有源和目的地址， 协议版本，通信类别（8位元，包优先级），流 标记（20位元，QoS服务质量控制），负载长度 （16位），下一个头部（用于向后兼容性）， 和跳段数限制（8位元，生存时间，相当于IPv4 中的TTL）。后面是负载，至少1280字节长，或 者在可变MTU（最大传输单元）大小环境中这个 值为1500字节。负载在标准模式下最大可为 65535字节，或者在扩展包头的"jumbo payload"选项进行设置。
在隧道的入口通常要维护一些与隧道相关 的信息，如记录隧道MTU等参数。在隧道的出 口通常出于安全性的考虑要对封装的数据进行 过滤，以防止来自外部的恶意攻击。 隧道的配置方法分为手工配置隧道和自动 隧道，而自动配置隧道又可以分为兼容地址自 动隧道，6to4隧道，6over4，ISATAP，MPLS隧 道，GRE隧道等，这些隧道的实现原理和技术 细节都不相同，相应的其应用场景也就不同。
支持隧道方式的双栈节点增加了在IPv4 网络上进行互操作的能力，而无需额外的 IPv6路由器。在IPv4网络上以隧道方式传送 IPv6包使上图的示例得以改变。例如，如果 节点D能在IPv4上以隧道方式传送IPv6包， 则它可使用本地IPv4路由器将包转发给网络 C。如果节点同时支持自动隧道，则可实现 无缝操作；否则需要某些链接配置。
同时前导的零可以省略， 因此： 2001:0DB8:02de::0e13 等于 2001:DB8:2de::e13
IPv6 中有些位址是有特殊意涵的： 未指定位址 * ::/128 － 所有位元皆为零的位址称 作未指定位址。这个位址不可指定给某个网 络接口，并且只有在主机尚未知道其来源 IP 时，才会用于软件中。路由器不可转送 包含未指定位址的封包。
IP地址的网络号和主机号 IP地址:192.168.1.129 子网掩码:255.255.255.0 这个IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？
网络号：192.168.1 主机号：129
子网掩码的作用就是将某个IP地址划分成网络地 址和主机地址两部分
子网掩码用二进制数字“1”表示网络位； 子网掩码用二进制数字“0”表示主机位； 子网掩码与IP地址的每一个二进制位进行“与” 操作
IPv6地址表示方式
IPv6位址为128位元长度，但通常写做8组每组 四个十六进制的形式。 例如： 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 是一個合法的IPv6位址。 如果四个数字都是零，可以被省略。 例如： 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344 等同于 2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344
*
*1、地址空间2 32 *2、IPv4 使用地址
解析通讯协议 (ARP)
*1、地址空间2 128 *2、IPv6使用多点传播
*3、IPv4
Neighbor Solicitation 消息 取代地址解析通讯协议 (ARP) Flow Label 字段可以识别 用于服务质量的 QoS 处理 的 payload
部分有特殊用途的 部分有特殊用途的地址 有特殊途 环回地址(loopback): 不离开主机的数据包(也就是说，这些数据包不会通过外部网络接口)。例 如:127.0.0.1 单播地址: 指定向一个IP地址发送的数据包。例如:2.2.2.2 多播地址: 被路由器复制并且最终由组播路由机制转发的数据包。例如:226.0.0.2 有限广播: 一个广播数据包，发送给每一台主机，仅限于本地子网。例 如:255.255.255.255 定向广播: 发送到一个具体子网的数据包，然后进行广播。例如，假如我们不在这个子 网，使用的地址是:1.1.1.255
IP地址的主机号部分不能全是“0”或全是“1” 所以针对以下两个例子，请分别说明可以分配使 用的IP地址位数 192.168.1.1/24 可以分配于使用的IP地址有多少个？ 28-2=254 192.168.1.1/25 可以分配于使用的IP地址有多少个？ 27-2=126
按网络规模的大小，IP地址空间划分为5 个不同的地址类别： A类：0xxx xxxx 0-127 B类：10xx xxxx 128-191 C类：110x xxxx 192-223 D D类：1110 xxxx 224-239 1110 E类：1111 0xxx 240-255 其中A、B、C三类常用，D类用于组播， E类保留实验使用。
私有ip地址范围包括: A：10.0.0.0 -10.255.255.255 B：172.16.0.0 - 172.31.255.255 C：192.168.0.0 - 192.168.255.255
*
从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地 址的长度。IPv6地址，有128位长，IPv6地址 的表达形式一般采用32个十六进制数。 X:X:X:X:X:X:X:X，其中X是一个4位十六进制 整数( 16位)。 IPv6中可能的地址有2128 ≈ 3.4×1038个。 也可以想象为1632个因为32位地址每位可以取 16个不同的值。
*6、IPv6使用
*7、IPv4选择性支持IPSec
*7、IPv6自动支持IPSec *8、更好的QoS支持
注解： 1、IPSec由IETF开发是确保秘密、完整、真实 的信息穿越公共IP网的一种工业标准。 2、QoS是网络的一种安全机制，通常情况下不 需要QoS，但是对关键应用和多媒体应用就十 分必要。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重 要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高 效运行。