IP
IP是指網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol）是用于分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一種協(xié)議，其任務(wù)僅僅是根據(jù)源主機(jī)和目的主機(jī)的地址來傳送數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議定義了尋址方法和數(shù)據(jù)報(bào)的封裝結(jié)構(gòu)。第一個(gè)架構(gòu)的主要版本為IPv4，目前仍然是廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。
IP基本簡介 編輯本段
IP地址也可以稱為互聯(lián)網(wǎng)地址或Internet地址。是用來唯一標(biāo)識互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的邏輯地址。每臺連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都依靠IP地址來標(biāo)識自己。就很類似于電話號碼樣的，通過電話號碼來找到相應(yīng)的電話，全世界的電話號碼都是唯一的，IP地址也是一樣。
各個(gè)廠家生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和設(shè)備，如以太網(wǎng)、分組交換網(wǎng)等，它們相互之間不能互通，不能互通的主要原因是因?yàn)樗鼈兯鶄魉蛿?shù)據(jù)的基本單元（技術(shù)上稱之為“幀”）的格式不同。IP協(xié)議實(shí)際上是一套由軟件程序組成的協(xié)議軟件，它把各種不同“幀”統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成“IP數(shù)據(jù)包”格式，這種轉(zhuǎn)換是因特網(wǎng)的一個(gè)最重要的特點(diǎn)，使所有各種計(jì)算機(jī)都能在因特網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)互通，即具有“開放性”的特點(diǎn)。
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議數(shù)據(jù)包也是分組交換的一種形式，就是把所傳送的數(shù)據(jù)分段打成“包”，再傳送出去。但是，與傳統(tǒng)的“連接型”分組交換不同，它屬于“無連接型”，是把打成的每個(gè)“包”（分組）都作為一個(gè)“獨(dú)立的報(bào)文”傳送出去，所以叫做“數(shù)據(jù)包”。這樣，在開始通信之前就不需要先連接好一條電路，各個(gè)數(shù)據(jù)包不一定都通過同一條路徑傳輸，所以叫做“無連接型”。這一特點(diǎn)非常重要，它大大提高了網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)固性和安全性。
每個(gè)數(shù)據(jù)包都有包頭和包文這兩個(gè)部分，包頭中有目的地址等必要內(nèi)容，使每個(gè)數(shù)據(jù)包不經(jīng)過同樣的路徑都能準(zhǔn)確地到達(dá)目的地。在目的地重新組合還原成原來發(fā)送的數(shù)據(jù)。這就要IP具有分組打包和集合組裝的功能。
在實(shí)際傳送過程中，數(shù)據(jù)包還要能根據(jù)所經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的分組大小來改變數(shù)據(jù)包的長度，IP數(shù)據(jù)包的最大長度可達(dá)65535個(gè)字節(jié)。
IP協(xié)議中還有一個(gè)非常重要的內(nèi)容，那就是給因特網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備都規(guī)定了一個(gè)唯一的地址，叫做“IP地址”?，F(xiàn)在電信網(wǎng)正在與IP網(wǎng)走向融合，以IP為基礎(chǔ)的新技術(shù)是熱門的技術(shù)，如用IP網(wǎng)絡(luò)傳送話音的技術(shù)（即VoIP）就很熱門，其它如IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM等等，都是IP技術(shù)的研究重點(diǎn)。
IP是整個(gè)TCP/IP協(xié)議族的核心，也是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。IP位于TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)層(相當(dāng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層)，它可以向傳輸層提供各種協(xié)議的信息，例如TCP、UDP等；對下可將IP信息包放到鏈路層，通過以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)等各種技術(shù)來傳送。
為了能適應(yīng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，IP強(qiáng)調(diào)適應(yīng)性、簡潔性和可操作性，并在可靠性做了一定的犧牲。IP不保證分組的交付時(shí)限和可靠性，所傳送分組有可能出現(xiàn)丟失、重復(fù)、延遲或亂序等問題。
主要內(nèi)容 編輯本段
IP主要包含三方面內(nèi)容：IP編址方案、分組封裝格式及分組轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。
IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則
路由器僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)IP數(shù)據(jù)包經(jīng)由路由器轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，如果目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)與本地路由器直接相連，則直接將數(shù)據(jù)包交付給目標(biāo)主機(jī)，這稱為直接交付；否則，路由器通過路由表查找路由信息，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)交給指明的下一跳路由器，這稱為間接交付。路由器在間接交付中，若路由表中有到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路由，則把數(shù)據(jù)包傳送給路由表指明的下一跳路由器；如果沒有路由，但路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則把數(shù)據(jù)包傳送給指明的默認(rèn)路由器；如果兩者都沒有，則丟棄數(shù)據(jù)包并報(bào)告錯(cuò)誤。
IP分片
一個(gè)IP包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)可能需要經(jīng)過多個(gè)不同的物理網(wǎng)絡(luò)。由于各種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀都有一個(gè)最大傳輸單元(MTU)的限制，如以太網(wǎng)幀的MTU是1500；因此，當(dāng)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)IP包時(shí)，如果數(shù)據(jù)包的大小超過了出口鏈路的最大傳輸單元時(shí)，則會將該IP分組分解成很多足夠小的片段，以便能夠在目標(biāo)鏈路上進(jìn)行傳輸。這些IP分片重新封裝一個(gè)IP包獨(dú)立傳輸，并在到達(dá)目標(biāo)主機(jī)時(shí)才會被重組起來。
IP分組結(jié)構(gòu)
一個(gè)IP分組由首部和數(shù)據(jù)兩部分組成。首部的前20字節(jié)是所有IP分組必須具有的，也稱固定首部。在首部固定部分的后面是一些可選字段，其長度是可變的。
提供服務(wù) 編輯本段
IP所提供的服務(wù)大致可歸納為兩類：
●IP信息包的傳送。
●IP信息包的分割與重組。
IP信息包傳送
IP是網(wǎng)絡(luò)之間信息傳送的協(xié)議，可將IP信息包從源設(shè)備(例如用戶的計(jì)算機(jī))傳送到目的設(shè)備(例如某部門的www服務(wù)器)。為了達(dá)到這樣的目的，IP必須依賴IP地址與IP路由器兩種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議IP地址
IP規(guī)定網(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備都必須有一個(gè)獨(dú)一無二的IP地址，就好比是郵件上都必須注明收件人地址，郵遞員才能將郵件送到。同理，每個(gè)IP信息包都必須包含有目的設(shè)備的IP地址，信息包才可以正確地送到目的地。同一設(shè)備不可以擁有多個(gè)IP地址，所有使用IP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備至少有一個(gè)唯一的IP地址。
IP路由
互聯(lián)網(wǎng)是由許多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接所形成的大型網(wǎng)絡(luò)。如果要在互聯(lián)網(wǎng)中傳送IP信息包，除了確保網(wǎng)絡(luò)上每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)唯一的IP地址之外，網(wǎng)絡(luò)之間還必須有傳送的機(jī)制，才能將IP信息包通過一個(gè)個(gè)的網(wǎng)絡(luò)傳送到目的地。此種傳送機(jī)制稱為IP路由。
各個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過路由器相互連接。路由器的功能是為IP信息包選擇傳送的路徑。換言之，必須依靠沿途各路由器的通力合作，才能將IP信息包送到目的地。在IP路由的過程中，由路由器負(fù)責(zé)選擇路徑，IP信息包則是被傳送的對象。
IP路由說明
IP地址與IP路由是IP信息包傳送的基礎(chǔ)。此外，IP信息包傳送時(shí)還有一項(xiàng)很重要的特性，即使用非連接式的傳送方式。非連接式的傳送方式是指IP信息包傳送時(shí)，源設(shè)備與目的設(shè)備雙方不必事先連接，即可將IP信息包送達(dá)。即源設(shè)備完全不用理會目的設(shè)備，而只是單純地將IP信息包逐一送出。至于目的設(shè)備是否收到每個(gè)信息包、是否收到正確的信息包等，則由上層的協(xié)議(例如TCP)來負(fù)責(zé)檢查。
使用非連接式的優(yōu)點(diǎn)是過程簡單化，可提高傳輸?shù)男?。此外，由于IP信息包必須通過IP路由的機(jī)制，在一個(gè)個(gè)路由器之間傳遞，非連接式的傳送方式較易在此種機(jī)制中運(yùn)行。
相對于非連接式的傳送方式，也有連接式的傳送方式，也就是源與目的設(shè)備雙方必須先建立連接，才能進(jìn)一步傳輸數(shù)據(jù)，TCP就是使用連接式的傳送方式。
IP信息包的分割與重組
為了能把一個(gè)IP報(bào)文放在不同的物理幀中，最大IP報(bào)文的長度就只能等于這條路徑上所有物理網(wǎng)絡(luò)的MTU的最小值。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)通過一個(gè)可以傳輸長度更大的幀的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，把數(shù)據(jù)報(bào)的大小限制在互聯(lián)網(wǎng)上最小的MTU之下不經(jīng)濟(jì)；如果數(shù)據(jù)報(bào)的長度超過互聯(lián)網(wǎng)中最小的MTU值的話，則當(dāng)該數(shù)據(jù)報(bào)在穿越該子網(wǎng)時(shí)，就無法被封裝在一個(gè)幀中。
IP協(xié)議在發(fā)送IP報(bào)文時(shí)，一般選擇一個(gè)合適的初始長度。如果這個(gè)報(bào)文要經(jīng)歷的中間物理網(wǎng)絡(luò)的MTU值比IP報(bào)文長度要小，則IP協(xié)議把這個(gè)報(bào)文的數(shù)據(jù)部分分割成若干個(gè)較小的數(shù)據(jù)片，組成較小的報(bào)文，然后放到物理幀中去發(fā)送。每個(gè)小的報(bào)文稱為一個(gè)分段。分段的動作一般在路由器上進(jìn)行。如果路由器從某個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口收到了一個(gè)IP報(bào)文，要向另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，而該網(wǎng)絡(luò)的MTU比IP報(bào)文長度要小，那么就要把該IP報(bào)文分成多個(gè)小IP分段后再分別發(fā)送。
重組是分段的逆過程，把若干個(gè)IP分段重新組合后還原為原來的IP報(bào)文。在目的端收到一個(gè)IP報(bào)文時(shí)，可以根據(jù)其分段偏移和MF標(biāo)志位來判斷它是否是一個(gè)分段。如果MF位是0，并且分段偏移為0，則表明這是一個(gè)完整的IP數(shù)據(jù)報(bào)。否則，如果分段偏移不為0，或者M(jìn)F標(biāo)志位為1，則表明它是一個(gè)分段。這時(shí)目的地端需要實(shí)行分段重組。IP協(xié)議根據(jù)IP報(bào)文頭中的標(biāo)識符字段的值來確定哪些分段屬于同一個(gè)原始報(bào)文，根據(jù)分段偏移來確定分段在原始報(bào)文中的位置。如果一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的所有分段都正確地到達(dá)目的地，則把它重新組織成一個(gè)完整的報(bào)文后交給上層協(xié)議去處理。
總結(jié)如下：IP信息包在傳送過程中，可能會經(jīng)過許多個(gè)使用不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)IP信息包是從ATM網(wǎng)絡(luò)所發(fā)出，原始長度為9180B，如果IP路由途中經(jīng)過以太網(wǎng)絡(luò)，便面臨信息包太大，無法在以太網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼系K。為了解決此問題，路由器必須有IP信息包分割與重組的機(jī)制，將過長的信息包進(jìn)行分割，以便能在最大傳輸單位較小的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。分割后的IP信息包，由目的設(shè)備接收后重組，恢復(fù)成原來IP信息包。
傳送方式 編輯本段
在傳送IP信息包時(shí)，一定會指明源地址與目的地址。源地址當(dāng)然只有一個(gè)，但是目的地址卻可能代表單一或多部設(shè)備。根據(jù)目的地址的不同，區(qū)分為3種傳送方式：單點(diǎn)傳送、廣播傳送以及多點(diǎn)傳送。
單點(diǎn)傳送
單點(diǎn)傳送是一對一的傳遞模式。在此模式下，源端所發(fā)出的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表單一目的設(shè)備，因此只有該目的設(shè)備能收到此IP信息包。在互聯(lián)網(wǎng)上傳送的信息包，絕大多數(shù)都是單點(diǎn)傳送的IP信息包。
單點(diǎn)傳送模式
廣播傳送
廣播傳送是一對多的傳遞方式。在此方式下，源設(shè)備所發(fā)出的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表某一網(wǎng)絡(luò)，而非單一設(shè)備，因此該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備都能收到、并處理此類IP廣播信息包。由于此特性，廣播信息包必須小心使用，否則稍有不慎，便會波及該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的全部設(shè)備。
廣播傳送方式
多點(diǎn)傳送
多點(diǎn)傳送是一種介于單點(diǎn)傳送與廣播傳送之間的傳送方式模式。多點(diǎn)傳送也是屬于一對多的傳送方式，但是它與廣播傳送有很大的不同。廣播傳送必定會傳送至某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備，但是多點(diǎn)傳送卻可以將信息包傳送給一群指定的設(shè)備。即多點(diǎn)傳送的IP信息包，其IP報(bào)頭中的目的地址代表的是一群選定的設(shè)備。凡是屬于這一群的設(shè)備都可收到此多點(diǎn)傳送信息包。
多點(diǎn)傳送模式
設(shè)置多點(diǎn)傳送方式的原因是：假設(shè)我們要必須傳送一份數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)上10部指定的設(shè)備。如果使用單點(diǎn)傳送的方式，必須重復(fù)執(zhí)行10次傳送的操作才能達(dá)成目的，不僅沒有效率，且浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬。如果使用廣播傳送的方式，則指定網(wǎng)絡(luò)中的所有(例如20部)計(jì)算機(jī)都會收到、且必須處理這些廣播傳送信息包，換言之，將影響到其他不相干的計(jì)算機(jī)。這時(shí)候，如果使用多點(diǎn)傳送，便能避免單點(diǎn)傳送與廣播傳送的問題。
多點(diǎn)傳送非常適合傳送一些即時(shí)共享的信息給一群用戶，例如傳送即時(shí)股價(jià)、多媒體影音信息等。不過，雖然在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行多點(diǎn)傳送沒有技術(shù)上的問題，但如果要通過互聯(lián)網(wǎng)，則沿途的路由器必須都支持相關(guān)的協(xié)議才行，這也是多點(diǎn)傳送所面臨的瓶頸。
協(xié)議版本 編輯本段
IPv4協(xié)議
網(wǎng)際協(xié)議第4版（Internet Protocol version4，IPv4）是TCP/IP協(xié)議使用的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸機(jī)制。數(shù)據(jù)報(bào)是一個(gè)可變長分組，有兩部分組成：頭部和數(shù)據(jù)。頭部長度可由20~60個(gè)字節(jié)組成，該部分包含有與路由選擇和傳輸有關(guān)的重要信息。頭部各字段意義按順序如下：
（1）版本（4位）：該字段定義IP協(xié)議版本，負(fù)責(zé)向處理機(jī)所運(yùn)行的IP軟件指明此IP數(shù)據(jù)報(bào)是哪個(gè)版本，所有字段都要按照此版本的協(xié)議來解釋。如果計(jì)算機(jī)使用其他版本，則丟棄數(shù)據(jù)報(bào)。
（2）頭部長度（4位）：該字段定義數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議頭長度，表示協(xié)議頭部具有32位字長的數(shù)量。協(xié)議頭最小值為5，最大值為15。
（3）服務(wù)（8位）：該字段定義上層協(xié)議對處理當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)所期望的服務(wù)質(zhì)量，并對數(shù)據(jù)報(bào)按照重要性級別進(jìn)行分配。前3位成為優(yōu)先位，后面4位成為服務(wù)類型，最后1位沒有定義。這些8位字段用于分配優(yōu)先級、延遲、吞吐量以及可靠性。
（4）總長度（16位）：該字段定義整個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的字節(jié)長度，包括協(xié)議頭部和數(shù)據(jù)。其最大值為65535字節(jié)。以太網(wǎng)協(xié)議對能夠封裝在一個(gè)幀中的數(shù)據(jù)有最小值和最大值的限制（46~1500個(gè)字節(jié)）。
（5）標(biāo)識（16位）：該字段包含一個(gè)整數(shù)，用于識別當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)分段時(shí)，標(biāo)識字段的值被復(fù)制到所有的分段之中。該字段由發(fā)送端分配幫助接收端集中數(shù)據(jù)報(bào)分段。
（6）標(biāo)記（3位）：該字段由3位字段構(gòu)成，其中最低位（MF）控制分段，存在下一個(gè)分段置為1，否則置0代表該分段是最后一個(gè)分段。中間位（DF）指出數(shù)據(jù)報(bào)是否可進(jìn)行分段，如果為1則機(jī)器不能將該數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分段。第三位即最高位保留不使用，值為0。
（7）分段偏移（13位）：該字段指出分段數(shù)據(jù)在源數(shù)據(jù)報(bào)中的相對位置，支持目標(biāo)IP適當(dāng)重建源數(shù)據(jù)。
（8）生存時(shí)間（8位）：該字段是一種計(jì)數(shù)器，在丟棄數(shù)據(jù)報(bào)的每個(gè)點(diǎn)值依次減1直至減少為0。這樣確保數(shù)據(jù)報(bào)擁有有限的環(huán)路過程（即TTL），限制了數(shù)據(jù)報(bào)的壽命。
（9）協(xié)議（8位）：該字段指出在IP處理過程完成之后，有哪種上層協(xié)議接收導(dǎo)入數(shù)據(jù)報(bào)。這個(gè)字段的值對接收方的網(wǎng)絡(luò)層了解數(shù)據(jù)屬于哪個(gè)協(xié)議很有幫助。
（10）頭部校驗(yàn)和（16位）：該字段幫助確保IP協(xié)議頭的完整性。由于某些協(xié)議頭字段的改變，這就需要對每個(gè)點(diǎn)重新計(jì)算和檢驗(yàn)。計(jì)算過程是先將校驗(yàn)和字段置為0，然后將整個(gè)頭部每16位劃分為一部分，將個(gè)部分相加，再將計(jì)算結(jié)果取反碼，插入到校驗(yàn)和字段中。
（11）源地址（32位）：源主機(jī)IP地址，該字段在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)到目的主機(jī)傳輸期間必須保持不變。
（12）目的地址（32位）：目標(biāo)主機(jī)IP地址，該字段在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)到目的主機(jī)傳輸期間同樣必須保持不變。
IPv6協(xié)議
自從1970年代IPv4問世以來，數(shù)據(jù)通信技術(shù)日新月異有了很大發(fā)展。雖然IPv4設(shè)計(jì)得很好，但其缺點(diǎn)也逐漸顯露出來：①雖說借助子網(wǎng)化、無類尋址和NAT技術(shù)可以提高IP地址使用效率，因特網(wǎng)中IP地址的耗盡仍然是一個(gè)沒有徹底解決的問題；②IPv4沒有提供對實(shí)時(shí)音頻和視頻傳輸這種要求傳輸最小時(shí)延的策略和預(yù)留資源支持；③IPv4不能對某些有數(shù)據(jù)加密和鑒別要求的應(yīng)用提供支持。為了克服這些缺點(diǎn)，IPv6（Internet working Protocol version6）被提了出來。在IPv6中，IP地址格式和分組長度以及分組的格式都改變了。IPv6每個(gè)分組由必須的基本頭部和其后的有效載荷組成。有效載荷由可選的擴(kuò)展頭部和來自上層的數(shù)據(jù)組成。基本頭部占用40字節(jié)，有效載荷可以包含65535字節(jié)數(shù)據(jù)。IPv6頭部各字段意義按順序如下：
（1）版本（4位）：該字段定義IPv6協(xié)議版本，其值為6，負(fù)責(zé)向處理機(jī)所運(yùn)行的IP軟件指明此IP數(shù)據(jù)報(bào)是IPv6版本。
（2）優(yōu)先級（4位）：該字段定義當(dāng)發(fā)生通信擁塞時(shí)的分組的優(yōu)先級。
（3）流標(biāo)號（24位）：該字段用來對特殊的數(shù)據(jù)流提供專門處理。
（4）有效載荷長度（16位）：該字段定義整個(gè)IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的字節(jié)長度，包括基本頭部和有效載荷。其最大值為65，535字節(jié)。
（5）下一個(gè)頭部（8位）：該字段定義了數(shù)據(jù)報(bào)中跟隨在基本頭部之后的頭部。下一個(gè)頭部可以是IP所使用的可選擴(kuò)展頭部，也可以是上層協(xié)議的頭部。
（6）條數(shù)限制（8位）：該字段與IPv4中生存時(shí)間（TTL）字段一樣是一種計(jì)數(shù)器，在丟棄數(shù)據(jù)報(bào)的每個(gè)點(diǎn)值依次減1直至減少為0。
（7）源地址（128位）：源主機(jī)IP地址，該字段在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)到目的主機(jī)傳輸期間必須保持不變。
（8）目的地址（128位）：目標(biāo)主機(jī)IP地址，該字段在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)從源主機(jī)到目的主機(jī)傳輸期間同樣必須保持不變。
（9）擴(kuò)展頭部：該字段包含6個(gè)可選類型，包括逐跳選項(xiàng)、源路由選擇、分段、鑒別、加密的安全有效載荷、目的端選項(xiàng)。
IPv4到IPv6的過渡
考慮到因特網(wǎng)上的系統(tǒng)和設(shè)備非常之多，想要一次性從IPv4升級到IPv6是無法做到的。而要實(shí)現(xiàn)IP版本的升級，需要花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間，且升級過程必須是相當(dāng)平滑的，防止升級過程中出現(xiàn)任何問題。IETF（Internet Engineering Task Force，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）設(shè)計(jì)了三種策略來實(shí)現(xiàn)平滑的IP版本升級。
（1）雙協(xié)議棧策略，就是一個(gè)站同時(shí)運(yùn)行IPv4和IPv6，直到整個(gè)因特網(wǎng)使用IPv6。當(dāng)一個(gè)分組被發(fā)送到目的端時(shí)，主機(jī)向DNS進(jìn)行查詢。如果DNS返回一個(gè)IPv4地址，那么源主機(jī)就發(fā)送一個(gè)IPv4分組，如果返回一個(gè)IPv6地址，就發(fā)送一個(gè)IPv6分組。
（2）隧道技術(shù)策略，當(dāng)兩臺使用IPv6的計(jì)算機(jī)要進(jìn)行相互通信，但其分組數(shù)據(jù)要通過使用IPv4的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該分組要封裝成IPv4分組，而當(dāng)分組離開時(shí)該網(wǎng)絡(luò)時(shí)再去掉這個(gè)封裝。
（3）頭部轉(zhuǎn)換策略，當(dāng)因特網(wǎng)中絕大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)過渡到IPv6，但一些系統(tǒng)仍然使用IPv4時(shí)，發(fā)送方想使用IPv6，但接收方不能識別IPv6，這時(shí)將IPv6頭部格式轉(zhuǎn)換成IPv4頭部格式，IPv6地址按照一定規(guī)則映射轉(zhuǎn)換為IPv4地址。
工作原理 編輯本段
目前，電視節(jié)目直播信號選擇通過IP傳輸方式來實(shí)現(xiàn)，主要是依靠通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)。直播信號經(jīng)過發(fā)送端編碼設(shè)備編碼后形成能在通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，并附加了接收端在通信網(wǎng)絡(luò)中所對應(yīng)的唯一IP地址，當(dāng)數(shù)據(jù)流到達(dá)接收端，再通過解碼設(shè)備解碼生成所需的視音頻信號。IP編解碼設(shè)備接入通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，接入網(wǎng)絡(luò)的方式也變得越來越豐富，既能通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線WiFi接入，又可以使用移動數(shù)據(jù)4G網(wǎng)絡(luò)接入?？梢哉f，只要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，就能實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目直播信號的IP傳輸。
IP傳輸系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、安全高效以及傳輸成本低等特點(diǎn)，既能很好地作為傳統(tǒng)電視直播信號傳輸方式的補(bǔ)充，又能在一定程度上降低節(jié)目制作的成本。同時(shí)，在我國通信技術(shù)不斷發(fā)展、通信基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的背景下，電視直播信號基于IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)也會越來越成熟和完善。
作用優(yōu)勢 編輯本段
物聯(lián)網(wǎng)作為Internet延伸與擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，在其構(gòu)建的過程中，對IP協(xié)議進(jìn)行合理地引入是非常必要的。由于物聯(lián)網(wǎng)中的物品之間需要進(jìn)行信息通信，所以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅惩ㄊ亲顬榛镜那疤釛l件，IP地址缺乏成為制約企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵性因素之一，而IPv6協(xié)議的出現(xiàn)給這一問題的解決提供了途徑，這是因?yàn)镮Pv6有大量的地址空間。
IP協(xié)議的優(yōu)勢在如下幾個(gè)方面上體現(xiàn)：一是開放性。IP協(xié)議由IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）負(fù)責(zé)規(guī)范，在這一前提下，使得IP協(xié)議具有了開放性的特點(diǎn)，該特點(diǎn)為IP協(xié)議的應(yīng)用提供了廣闊的空間。二是輕量級。各種輕量級IP協(xié)議棧的發(fā)布，為IP協(xié)議的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，可支持多種不同的應(yīng)用場合。三是穩(wěn)定性。在全球范圍內(nèi)IP協(xié)議得到廣泛使用，這與其架構(gòu)本身所具備的穩(wěn)定性有著密不可分的關(guān)聯(lián)。四是可擴(kuò)展性。IPv6協(xié)議有著大量的地址空間，物聯(lián)網(wǎng)連接的所有設(shè)備都能夠分配到一個(gè)相應(yīng)的IP地址。同時(shí)，IP可以為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間提供通信，整個(gè)過程無需轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，也不需要配置中間協(xié)議。正是因?yàn)镮P協(xié)議所具備的上述特點(diǎn)和優(yōu)勢，使其在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用，也奠定了不可動搖的地位。
分片重組 編輯本段
分片
分片后的IP數(shù)據(jù)包，只有到達(dá)目的地才能重新組裝。重新組裝由目的地的IP層來完成，其目的是使分片和重新組裝過程對傳輸層（TCP和UDP）是透明的。已經(jīng)分片過的數(shù)據(jù)包有可能會再次進(jìn)行分片（不止一次）。
IP分片原因：鏈路層具有最大傳輸單元MTU這個(gè)特性，它限制了數(shù)據(jù)幀的最大長度，不同的網(wǎng)絡(luò)類型都有一個(gè)上限值。以太網(wǎng)的MTU是1500，你可以用 netstat -i 命令查看這個(gè)值。如果IP層有數(shù)據(jù)包要傳，而且數(shù)據(jù)包的長度超過了MTU，那么IP層就要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分片（fragmentation）操作，使每一片的長度都小于或等于MTU。我們假設(shè)要傳輸一個(gè)UDP數(shù)據(jù)包，以太網(wǎng)的MTU為1500字節(jié)，一般IP首部為20字節(jié)，UDP首部為8字節(jié)，數(shù)據(jù)的凈荷（payload）部分預(yù)留是1500-20-8=1472字節(jié)。如果數(shù)據(jù)部分大于1472字節(jié)，就會出現(xiàn)分片現(xiàn)象。
IP地址
IP協(xié)議中還有一個(gè)非常重要的內(nèi)容，那就是給因特網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備都規(guī)定了一個(gè)唯一的地址，叫做“IP 地址”。由于有這種唯一的地址，才保證了用戶在連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上操作時(shí)，能夠高效而且方便地從千千萬萬臺計(jì)算機(jī)中選出自己所需的對象來。如今電信網(wǎng)正在與 IP網(wǎng)走向融合，以IP為基礎(chǔ)的新技術(shù)是熱門的技術(shù)，如用IP網(wǎng)絡(luò)傳送話音的技術(shù)（即VoIP）就很熱門，其它如IP overATM、IPoverSDH、IP over WDM等等，都是IP技術(shù)的研究重點(diǎn)。
overATM
IP OVER ATM隨著Internet的迅猛發(fā)展，IP流量已經(jīng)成為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的主要流量。為了順應(yīng)這種發(fā)展趨勢，應(yīng)當(dāng)充分利用基于第二層的ATM技術(shù)優(yōu)勢。將IP業(yè)務(wù)與ATM基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起。
IPoverSDH
IPOverSDH以SDH網(wǎng)絡(luò)作為IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的物理傳輸網(wǎng)絡(luò)。它使用鏈路及PPP協(xié)議對IP 數(shù)據(jù)包進(jìn)行 封裝，把IP分組根據(jù)RFC1662規(guī)范簡單地插入到PPP幀中的信息段。然后再由SDH通道層的業(yè)務(wù)適配器把 封裝后的IP 數(shù)據(jù)包映射到SDH的同步凈荷中，然后向下，經(jīng)過SDH 傳輸層和段層，加上相應(yīng)的開銷，把凈荷裝入一個(gè)SDH幀中，最后到達(dá)光層，在光纖中傳輸。想要了解更多有關(guān)互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)的的相關(guān)知識，可以來我和幾位牛人組建的一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)興趣部落，君羊開始的三位數(shù)字、四二一，中間的三位數(shù)字是零二二，再把后面的四五六和前面的組合起來就可以加入了。學(xué)習(xí)是自己的事情，希望可以和大家一起進(jìn)步。打醬油的勿進(jìn)?。?！
IP over WDM
IP over WDM的基本工作原理是光纖直接與 光耦合器相連，耦合器把各波長分開或組合，輸入和輸出端都用簡單的光纖連接器。在發(fā)送端，將不同波長的光信號組合（復(fù)用）送入一根光纖中傳輸；在接收端，又將組合光信號分開（解復(fù)用）并送入不同的 終端。因此，IP over WDM是一個(gè)真正的鏈路層數(shù)據(jù)網(wǎng)，可以通過指定波長作旁路或直通連接，網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)工程可以只在IP層完成。由于使用了指定的波長，結(jié)構(gòu)更靈活，并具有向光交換和全光選路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移的可能。
IP地址 編輯本段
IP
（一）基本地址格式
現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡(luò)使用32位地址，以點(diǎn)分十進(jìn)制表示，如192.168.0.1。
地址格式為：IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址＋主機(jī)地址或IP地址=主機(jī)地址＋子網(wǎng)地址＋主機(jī)地址。
網(wǎng)絡(luò)地址是由Internet權(quán)力機(jī)構(gòu)（InterNIC）統(tǒng)一分配的，目的是為了保證網(wǎng)絡(luò)地址的全球唯一性。主機(jī)地址是由各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)管理員分配。因此，網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機(jī)地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。
（二）保留地址的分配
根據(jù)用途和安全性級別的不同，IP地址還可以大致分為兩類：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中隨意訪問。私有地址只能在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用，只有通過代理服務(wù)器才能與Internet通信。
IP地址的結(jié)構(gòu)
IP地址是用來識別網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備，因此，IP地址是由網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址兩部分所組成。
網(wǎng)絡(luò)地址
網(wǎng)絡(luò)地址可用來識別設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址位于IP地址的前段。當(dāng)組織或企業(yè)申請IP地址時(shí)，所獲得的并非IP地址，而是取得一個(gè)唯一的、能夠識別的網(wǎng)絡(luò)地址。同一網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備，都有相同的網(wǎng)絡(luò)地址。IP路由的功能是根據(jù)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，決定要將IP信息包送至所指明的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
主機(jī)地址
主機(jī)地址位于IP地址的后段，可用來識別網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備。同一網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都會有相同的網(wǎng)絡(luò)地址，而各設(shè)備之間則是以主機(jī)地址來區(qū)別。
由于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大小不一，大型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該使用較短的網(wǎng)絡(luò)地址，以便能使用較多的主機(jī)地址；反之，較小的網(wǎng)絡(luò)則應(yīng)該使用較長的網(wǎng)絡(luò)地址。為了符合不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的需求，IP在設(shè)計(jì)時(shí)便根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址的長度，設(shè)計(jì)與劃分IP地址。
五種地址等級
在設(shè)計(jì)IP時(shí)，著眼于路由與管理上的需求，因此制定了5種IP地址的等級。不過，一般最常用到的便是A、B、C類這三種等級的IP地址。5種等級分別使用不同長度的網(wǎng)絡(luò)地址，因此適用于大、中，小型網(wǎng)絡(luò)。IP地址的管理機(jī)構(gòu)可根據(jù)申請者的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，決定要賦予哪種等級。
傳統(tǒng)IP地址的運(yùn)行方式，由于以等級來劃分，因此稱為等級式的劃分方式。相對的，后來又產(chǎn)生了無等級的劃分方式，也就是CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。
特殊的IP地址
在實(shí)際應(yīng)用上，有些網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址有特別的用途，因此在分配或管理IP地址時(shí)，要特別注意這些限制。
廣播地扯
所有主機(jī)號部分為1的地址是廣播地址。廣播地址分為兩種：直接廣播地址和有限廣播地址。
在一特定子網(wǎng)中，主機(jī)地址部分為全I(xiàn)的地址稱為直接廣播地址。一臺主機(jī)使用直接廣播地址，可以向任何指定的網(wǎng)絡(luò)直接廣播它的數(shù)據(jù)報(bào)，很多IP協(xié)議利用這個(gè)功能向一個(gè)子網(wǎng)上廣播數(shù)據(jù)。
32個(gè)bit全為l的IP地址(即255.255.255.255)被稱為有限廣播地址或本地網(wǎng)廣播地址，該地址被用作在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播。使用有限廣播地址，主機(jī)在不知道自己的網(wǎng)絡(luò)地址的情況下，也可以向本子網(wǎng)上所有的其他主機(jī)發(fā)送消息。
廣播地址不像其他的IP地址那樣分配給某臺具體的主機(jī)。因?yàn)樗侵笣M足一定條件的一組計(jì)算機(jī)。廣播地址只能作為IP報(bào)文的目的地址，表示該報(bào)文的一組接收者。
組播地址
D類IP地址就是組播地址，即在224.0.0.0~239.255.255.255范圍內(nèi)的每個(gè)IP地址，實(shí)際上代表一組特定的主機(jī)。
組播地址與廣播地址相似之處是都只能作為IP報(bào)文的目的地址，表示該報(bào)文的一組接收者，而不能把它分配給某臺具體的主機(jī)。
組播地址和廣播地址的區(qū)別在于廣播地址是按主機(jī)的物理位置來劃分各組的(屬于同一個(gè)子網(wǎng))，而組播地址指定一個(gè)邏輯組，參與該組的計(jì)算機(jī)可能遍布整個(gè)Internet。組播地址主要用于電視會議、視頻點(diǎn)播等應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)中的路由器根據(jù)參與的主機(jī)位置，為該組播的通信組形成一棵發(fā)送樹。服務(wù)器在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)報(bào)文，該報(bào)文的目的地址為相應(yīng)的組播地址。路由器根據(jù)已經(jīng)形成的發(fā)送樹依次轉(zhuǎn)發(fā)，只是在樹的分岔點(diǎn)處復(fù)制數(shù)據(jù)報(bào)，向多個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)一份副本。經(jīng)過多個(gè)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)后，則該數(shù)據(jù)報(bào)可以到達(dá)所有登記到該組的主機(jī)處。這樣就大大減少了源端主機(jī)的負(fù)擔(dān)和網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。
0地址
主機(jī)號為0的IP地址從來不分配給任何-一個(gè)單個(gè)的主機(jī)號為0，例如，202.112.7.0就是--個(gè)典型的C類網(wǎng)絡(luò)地址，表示該網(wǎng)絡(luò)本身。
網(wǎng)絡(luò)號為0的IP地址是指本網(wǎng)絡(luò)上的某臺主機(jī)。例如如果一臺主機(jī)(IP地址為202.112.7.13)接收到一個(gè)IP報(bào)文，它的目的地址中網(wǎng)絡(luò)號部分為0，而主機(jī)號部分與它自己的地址匹配(即IP地址為0.0.0.13)，則接收方把該IP地址解釋成為本網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地址，并接收該IP數(shù)據(jù)報(bào)。
0.0.0.0代表本主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)上任何主機(jī)都可以用它來表示自己。
回送地址
原本屬于A類地址范圍內(nèi)的IP地址127.0.0.0~127.255.255.255卻并沒有包含在A類地址之內(nèi)。
任何一個(gè)以數(shù)字127開頭的IP地址(127.x.x.x)都叫做回送地址。它是一個(gè)保留地址，最常見的表示形式為127.0.0.1。
在每個(gè)主機(jī)上對應(yīng)于IP地址127.0.0.1有個(gè)接口，稱為回送接口。IP協(xié)議規(guī)定，當(dāng)任何程序用回送地址作為目的地址時(shí)，計(jì)算機(jī)上的協(xié)議軟件不會把該數(shù)據(jù)報(bào)向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送，而是把數(shù)據(jù)直接返回給本主機(jī)。因此網(wǎng)絡(luò)號等于127的數(shù)據(jù)報(bào)文不能出現(xiàn)于任何網(wǎng)絡(luò)上，主機(jī)和路由器不能為該地址廣播任何尋徑信息?；厮偷刂返挠猛臼?，可以實(shí)現(xiàn)對本機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的測試或?qū)崿F(xiàn)本地進(jìn)程間的通信。
IP協(xié)議 編輯本段
1、Internet體系結(jié)構(gòu)
一個(gè)TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)提供了三組服務(wù)。最底層提供無連接的傳送服務(wù)為其他層的服務(wù)提供了基礎(chǔ)。第二層一個(gè)可靠的傳送服務(wù)為應(yīng)用層提供了一個(gè)高層平臺。最高層是應(yīng)用層服務(wù)。
2、IP協(xié)議：這種不可靠的、無連接的傳送機(jī)制稱為Internet協(xié)議。
3、IP協(xié)議三個(gè)定義：
（1）IP定義了在TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳送的基本單元和數(shù)據(jù)格式。
（2）IP軟件完成路由選擇功能，選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。
（3）IP包含了一組不可靠分組傳送的規(guī)則，指明了分組處理、差錯(cuò)信息發(fā)生以及分組的規(guī)則。
4、IP數(shù)據(jù)包：聯(lián)網(wǎng)的基本傳送單元是IP數(shù)據(jù)包，包括數(shù)據(jù)包頭和數(shù)據(jù)區(qū)部分。
5、IP數(shù)據(jù)包封裝：物理網(wǎng)絡(luò)將包括數(shù)據(jù)包包頭的整個(gè)數(shù)據(jù)包作為數(shù)據(jù)封裝在一個(gè)幀中。
6、MTU網(wǎng)絡(luò)最大傳送單元：不同類型的物理網(wǎng)對一個(gè)物理幀可傳送的數(shù)據(jù)量規(guī)定不同的上界。
7、IP數(shù)據(jù)包的重組：一是在通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)重組；二是到達(dá)目的主機(jī)后重組。后者較好，它允許對每個(gè)數(shù)據(jù)包段獨(dú)立地進(jìn)行路由選擇，且不要求路由器對分段存儲或重組。
8、生存時(shí)間：IP數(shù)據(jù)包格式中設(shè)有一個(gè)生存時(shí)間字段，用來設(shè)置該數(shù)據(jù)包在聯(lián)網(wǎng)中允許存在的時(shí)間，以秒為單位。如果其值為0，就把它從互聯(lián)網(wǎng)上刪除，并向源站點(diǎn)發(fā)回一個(gè)出錯(cuò)消息。
9、IP數(shù)據(jù)包選項(xiàng)：
IP數(shù)據(jù)包選項(xiàng)字段主要是用于網(wǎng)絡(luò)測試或調(diào)試。包括：記錄路由選項(xiàng)、源路由選項(xiàng)、時(shí)間戳選項(xiàng)等。
路由和時(shí)間戳選項(xiàng)提供了一種監(jiān)視或控制互聯(lián)網(wǎng)路由器路由數(shù)據(jù)包的方法。
應(yīng)用分類 編輯本段
IP
主機(jī)號：用于識別該網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)。
IP地址分為五類，A類保留給政府機(jī)構(gòu)，B類分配給中等規(guī)模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用于組播，E類用于實(shí)驗(yàn)，各類可容納的地址數(shù)目不同。
A、B、C三類IP地址的特征：當(dāng)將IP地址寫成二進(jìn)制形式時(shí)，A類地址的第一位總是O，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。
1、A類地址
（1）A類地址第1字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，其它3個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。
（2）A類地址范圍：1.0.0.1—126.255.255.254
（3）A類地址中的私有地址和保留地址：
①10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯(lián)網(wǎng)上不使用，而被用在局域網(wǎng)絡(luò)中的地址）。
范圍（10.0.0.0-10.255.255.255）
②127.X.X.X是保留地址，用做循環(huán)測試用的。
2、B類地址
（1）B類地址第1字節(jié)和第2字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，其它2個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。
（2）B類地址范圍：128.0.0.1—191.255.255.254。
（3）B類地址的私有地址和保留地址
①172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址
②169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網(wǎng)絡(luò)上又沒有找到可用的DHCP服務(wù)器。就會得到其中一個(gè)IP。
3、C類地址
（1）C類地址第1字節(jié)、第2字節(jié)和第3個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，第4個(gè)個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。另外第1個(gè)字節(jié)的前三位固定為110。
（2）C類地址范圍：192.0.0.1—223.255.255.254。
（3）C類地址中的私有地址：192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.0-192.168.255.255)
4、D類地址
（1）D類地址不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，它的第1個(gè)字節(jié)的前四位固定為1110。
（2）D類地址范圍：224.0.0.1—239.255.255.254
5、E類地址
（1）E類地址不分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，它的第1個(gè)字節(jié)的前五位固定為11110。
（2）E類地址范圍：240.0.0.1—255.255.255.254
IP的概念是非常廣泛的，包括品牌、商標(biāo)、版權(quán)，還有很重要的就是商業(yè)秘密、商業(yè)模式、商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。IP擁有量的多少，是區(qū)分制造與創(chuàng)造的最主要標(biāo)志，一個(gè)國家擁有的IP太少，它的產(chǎn)業(yè)或者企業(yè)在國際分工中就只能扮演初級加工者的角色。
IP地址劃分 編輯本段
IP地址(IPAddress)的概念及其子網(wǎng)掩碼(SubnetMask)的計(jì)算對于首次學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識的初學(xué)者來說是一件比較困難的事情。
按照IPv4的規(guī)定，對IP地址強(qiáng)行定義了一些保留地址，即：“網(wǎng)絡(luò)地址”和“廣播地址”。所謂“網(wǎng)絡(luò)地址”就是指“主機(jī)號”全為“0”的IP地址，如：125.0.0.0(A類地址)；而“廣播地址”就是指“主機(jī)號”全為“255”時(shí)的IP地址，如：125.255.255.255(A類地址)。
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議
IP網(wǎng)絡(luò)之間互連協(xié)議而子網(wǎng)掩碼，則是用來標(biāo)識兩個(gè)IP地址是否同屬于一個(gè)子網(wǎng)。它也是一組32位長的二進(jìn)制數(shù)值，其每一位上的數(shù)值代表不同含義：為“1”則代表該位是網(wǎng)絡(luò)位；若為“0”則代表該位是主機(jī)位。和IP地址一樣，人們同樣使用“點(diǎn)式十進(jìn)制”來表示子網(wǎng)掩碼，如：255.255.0.0。
如果兩個(gè)IP地址分別與同一個(gè)子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位“與”計(jì)算后得到相同的結(jié)果，即表明這兩個(gè)IP地址處于同一個(gè)子網(wǎng)中。也就是說，使用這兩個(gè)IP地址的兩臺計(jì)算機(jī)就像同一單位中的不同部門，雖然它們的作用、功能、乃至地理位置都可能不盡相同，但是它們都處于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。
子網(wǎng)掩碼劃分
自從各種類型的網(wǎng)絡(luò)投入各種應(yīng)用以來，網(wǎng)絡(luò)就以不可思議的速度進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)張，IPv4也逐漸暴露出了它的弊端，即：網(wǎng)絡(luò)號占位太多，而主機(jī)號位太少。最常用的一種解決辦法是對一個(gè)較高類別的IP地址進(jìn)行細(xì)劃，劃分成多個(gè)子網(wǎng)，然后再將不同的子網(wǎng)提供給不同規(guī)模大小的用戶群使用。使用這種方法時(shí)，為了能有效地提高IP地址的利用率，主要是通過對IP地址中的“主機(jī)號”的高位部分取出作為子網(wǎng)號，從通常的“網(wǎng)絡(luò)號”界限中擴(kuò)展或壓縮子網(wǎng)掩碼，用來創(chuàng)建一定數(shù)目的某類IP地址的子網(wǎng)。當(dāng)然，創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)越多，在每個(gè)子網(wǎng)上的可用主機(jī)地址的數(shù)目也就會相應(yīng)減少。
要計(jì)算某一個(gè)IP地址的子網(wǎng)掩碼，可以分以下兩種情況來分別考慮。
第一種情況：
無須劃分成子網(wǎng)的IP地址。
一般來說，此時(shí)計(jì)算該IP地址的子網(wǎng)掩碼非常地簡單，可按照其定義就可寫出。例如：某個(gè)IP地址為12.26.43.0，無須再分割子網(wǎng)，按照定義我們可以知道它是一個(gè)A類地址，其子網(wǎng)掩碼應(yīng)該是255.0.0.0；若此IP地址是一個(gè)B類地址，則其子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為255.255.0.0；如果它是C類地址，則其子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。其它類推。
第二種情況：
要劃分成子網(wǎng)的IP地址。
在這種情況下，如何方便快捷地對于一個(gè)IP地址進(jìn)行劃分，準(zhǔn)確地計(jì)算每個(gè)子網(wǎng)的掩碼，方法的選擇很重要。下面兩種比較便捷的方法：
當(dāng)然，在求子網(wǎng)掩碼之前必須先清楚要劃分的子網(wǎng)數(shù)目，以及每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的所需主機(jī)數(shù)目。
方法一：利用子網(wǎng)數(shù)來計(jì)算。
1.首先，將子網(wǎng)數(shù)目從十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)；
2.接著，統(tǒng)計(jì)由“1”得到的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，設(shè)為N；
3.最后，先求出此IP地址對應(yīng)的地址類別的子網(wǎng)掩碼。再將求出的子網(wǎng)掩碼的主機(jī)地址部分(也就是“主機(jī)號”)的前N位全部置1，這樣即可得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。
例如：需將B類IP地址167.194.0.0劃分成28個(gè)子網(wǎng)：
1)(28)10=(11100)2；
2)此二進(jìn)制的位數(shù)是5，則N=5；
3)此IP地址為B類地址，而B類地址的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，且B類地址的主機(jī)地址是后2位(即0-255.1-254)。于是將子網(wǎng)掩碼255.255.0.0中的主機(jī)地址前5位全部置1，就可得到255.255.248.0，而這組數(shù)值就是劃分成28個(gè)子網(wǎng)的B類IP地址167.194.0.0的子網(wǎng)掩碼。
方法二：利用主機(jī)數(shù)來計(jì)算。
1．首先，將主機(jī)數(shù)目從十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)；
2．接著，如果主機(jī)數(shù)小于或等于254(注意：應(yīng)去掉保留的兩個(gè)IP地址)，則統(tǒng)計(jì)由“1”中得到的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)，設(shè)為N；如果主機(jī)數(shù)大于254，則N>8，也就是說主機(jī)地址將超過8位；
3．最后，使用255.255.255.255將此類IP地址的主機(jī)地址位數(shù)全部置為1，然后按照“從后向前”的順序?qū)位全部置為0，所得到的數(shù)值即為所求的子網(wǎng)掩碼值。
例如：需將B類IP地址167.194.0.0劃分成若干個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有主機(jī)500臺：
1)(500)10=(111110100)2；
2)此二進(jìn)制的位數(shù)是9，則N=9；
3)將該B類地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0的主機(jī)地址全部置1，得到255.255.255.255。然后再從后向前將后9位置0，可得：11111111.11111111.11111110.00000000即255.255.254.0。這組數(shù)值就是劃分成主機(jī)為500臺的B類IP地址167.194.0.0的子網(wǎng)掩碼。
V6簡介 編輯本段
綜述
IPv6是"Internet Protocol Version 6"的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF小組（Internet工程任務(wù)組Internet Engineering Task Force）設(shè)計(jì)的用來替代現(xiàn)行的IPv4（現(xiàn)行的IP）協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。
我們知道，Internet的主機(jī)都有一個(gè)唯一的IP地址，IP地址用一個(gè)32位二進(jìn)制的數(shù)表示一個(gè)主機(jī)號碼，但32位地址資源有限，已經(jīng)不能滿足用戶的需求了，因此Internet研究組織發(fā)布新的主機(jī)標(biāo)識方法，即IPv6。在RFC1884中（RFC是Request for Comments Document的縮寫。RFC實(shí)際上就是Internet有關(guān)服務(wù)的一些標(biāo)準(zhǔn)），規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)語法建議把IPv6地址的128位（16個(gè)字節(jié)）寫成8個(gè)16位的無符號整數(shù)，每個(gè)整數(shù)用四個(gè)十六進(jìn)制位表示，這些數(shù)之間用冒號（：）分開，例如：3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984
特點(diǎn)
擴(kuò)展的尋址能力
IPv6將IP地址長度從32位擴(kuò)展到128位，支持更多級別的地址層次、更多的可尋址節(jié)點(diǎn)數(shù)以及更簡單的地址自動配置。通過在組播地址中增加一個(gè)“范圍”域提高了多點(diǎn)傳送路由的可擴(kuò)展性。還定義了一種新的地址類型，稱為“任意播地址”，用于發(fā)送包給一組節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)；
IP
IP簡化的報(bào)頭格式
一些IPv4報(bào)頭字段被刪除或變?yōu)榱丝蛇x項(xiàng)，以減少包處理中例行處理的消耗并限制IPv6報(bào)頭消耗的帶寬；
對擴(kuò)展報(bào)頭和選項(xiàng)支持的改進(jìn)
IP報(bào)頭選項(xiàng)編碼方式的改變可以提高轉(zhuǎn)發(fā)效率，使得對選項(xiàng)長度的限制更寬松，且提供了將來引入新的選項(xiàng)的更大的靈活性；
標(biāo)識流的能力
增加了一種新的能力，使得標(biāo)識屬于發(fā)送方要求特別處理（如非默認(rèn)的服務(wù)質(zhì)量獲“實(shí)時(shí)”服務(wù)）的特定通信“流”的包成為可能；
認(rèn)證和加密能力
IPv6中指定了支持認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性和（可選的）數(shù)據(jù)機(jī)密性的擴(kuò)展功能。
特殊IP 編輯本段
在IP地址空間中，有的IP地址不能為設(shè)備分配的，有的IP地址不能用在公網(wǎng)，有的IP地址只能在本機(jī)使用，諸如此類的特殊IP地址眾多：
受限廣播地址
廣播通信是一對所有的通信方式。若一個(gè)IP地址的2進(jìn)制數(shù)全為1，也就是255.255.255.255，則這個(gè)地址用于定義整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)。如果設(shè)備想使IP數(shù)據(jù)報(bào)被整個(gè)Internet所接收，就發(fā)送這個(gè)目的地址全為1的廣播包，但這樣會給整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)帶來災(zāi)難性的負(fù)擔(dān)。因此網(wǎng)絡(luò)上的所有路由器都阻止具有這種類型的分組被轉(zhuǎn)發(fā)出去，使這樣的廣播僅限于本地網(wǎng)段。
直接廣播地址
一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最后一個(gè)地址為直接廣播地址，也就是HostID全為1的地址。主機(jī)使用這種地址把一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到本地網(wǎng)段的所有設(shè)備上，路由器會轉(zhuǎn)發(fā)這種數(shù)據(jù)報(bào)到特定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。
注意：這個(gè)地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)中只能作為目的地址。另外，直接廣播地址使一個(gè)網(wǎng)段中可分配給設(shè)備的地址數(shù)減少了1個(gè)。
IP地址是0.0.0.0
若IP地址全為0，也就是0.0.0.0，則這個(gè)IP地址在IP數(shù)據(jù)報(bào)中只能用作源IP地址，這發(fā)生在當(dāng)設(shè)備啟動時(shí)但又不知道自己的IP地址情況下。在使用DHCP分配IP地址的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這樣的地址是很常見的。用戶主機(jī)為了獲得一個(gè)可用的IP地址，就給DHCP服務(wù)器發(fā)送IP分組，并用這樣的地址作為源地址，目的地址為255.255.255.255（因?yàn)橹鳈C(jī)這時(shí)還不知道DHCP服務(wù)器的IP地址）。
NetID為0的IP地址
當(dāng)某個(gè)主機(jī)向同一網(wǎng)段上的其他主機(jī)發(fā)送報(bào)文時(shí)就可以使用這樣的地址，分組也不會被路由器轉(zhuǎn)發(fā)。比如12.12.12.0/24這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機(jī)12.12.12.2/24在與同一網(wǎng)絡(luò)中的另一臺主機(jī)12.12.12.8/24通信時(shí)，目的地址可以是0.0.0.8。
環(huán)回地址
127網(wǎng)段的所有地址都稱為環(huán)回地址，主要用來測試網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是否工作正常的作用。比如使用ping127.1.1.1就可以測試本地TCP/IP協(xié)議是否已正確安裝。另外一個(gè)用途是當(dāng)客戶進(jìn)程用環(huán)回地址發(fā)送報(bào)文給位于同一臺機(jī)器上的服務(wù)器進(jìn)程，比如在瀏覽器里輸入127.1.2.3，這樣可以在排除網(wǎng)絡(luò)路由的情況下用來測試IIS是否正常啟動。
專用地址
IP地址空間中，有一些IP地址被定義為專用地址，這樣的地址不能為Internet網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分配，只能在企業(yè)內(nèi)部使用，因此也稱為私有地址。若要在Internet網(wǎng)上使用這樣的地址，必須使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換或者端口映射技術(shù)。
這些專有地址是：
10/8地址范圍：10.0.0.0到10.255.255.255共有2的24次方個(gè)地址；
172.16/12地址范圍：172.16.0.0至172.31.255.255共有2的20次方個(gè)地址；
192.168/16地址范圍：192.168.0.0至192.168.255.255共有2的16次方個(gè)地址。
代理IP 編輯本段
代理IP就是代理服務(wù)器，英文全稱是Proxy Server，其功能就是代理網(wǎng)絡(luò)用戶去取得網(wǎng)絡(luò)信息。形象的說：它是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站。在一般情況下，我們使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器直接去連接其他Internet站點(diǎn)取得網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)，須送出Request信號來得到回答，然后對方再把信息以bit方式傳送回來。代理服務(wù)器是介于瀏覽器和Web服務(wù)器之間的一臺服務(wù)器，有了它之后，瀏覽器不是直接到Web服務(wù)器去取回網(wǎng)頁而是向代理服務(wù)器發(fā)出請求，Request信號會先送到代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器來取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你的瀏覽器。而且，大部分代理服務(wù)器都具有緩沖的功能，就好像一個(gè)大的Cache，它有很大的存儲空間，它不斷將新取得數(shù)據(jù)儲存到它本機(jī)的存儲器上，如果瀏覽器所請求的數(shù)據(jù)在它本機(jī)的存儲器上已經(jīng)存在而且是最新的，那么它就不重新從Web服務(wù)器取數(shù)據(jù)，而直接將存儲器上的數(shù)據(jù)傳送給用戶的瀏覽器，這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率。更重要的是：Proxy Server（代理服務(wù)器）是Internet鏈路級網(wǎng)關(guān)所提供的一種重要的安全功能，它的工作主要在開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI）模型的對話層。主要的功能有：
1.突破自身IP訪問限制，訪問國外站點(diǎn)。教育網(wǎng)、169網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過代理訪問國外網(wǎng)站。
2.訪問一些單位或團(tuán)體內(nèi)部資源，如某大學(xué)FTP（前提是該代理地址在該資源 的允許訪問范圍之內(nèi)），使用教育網(wǎng)內(nèi)地址段免費(fèi)代理服務(wù)器，就可以用于對教育網(wǎng)開放的各類FTP下載上傳，以及各類資料查詢共享等服務(wù)。
3.突破中國電信的IP封鎖：中國電信用戶有很多網(wǎng)站是被限制訪問的，這種限制是人為的，不同Serve對地址的封鎖是不同的。所以不能訪問時(shí)可以換一個(gè)國外的代理服務(wù)器試試。
4.提高訪問速度：通常代理服務(wù)器都設(shè)置一個(gè)較大的硬盤緩沖區(qū)，當(dāng)有外界 的信息通過時(shí)，同時(shí)也將其保存到緩沖區(qū)中，當(dāng)其他用戶再訪問相同的信息時(shí)，則直接由緩沖區(qū)中取出信息，傳給用戶，以提高訪問速度。
5.隱藏真實(shí)IP：上網(wǎng)者也可以通過這種方法隱藏自己的IP，免受攻擊。
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