网络--网络层协议--IP

1、IP的意义

IP地址提供了一种能力：将数据，从主机A，跨网络，可靠的传输至主机B。

但是，只是一种能力，不代表一定可行，因此还需要和上层（传输层）相结合：

传输层提供策略，网络层提供能力，结合起来保证了网络传输数据的可靠性。

2、基本概念

主机	具有IP地址，但是不进行路由控制的设备
路由器	既具有IP地址，又能进行路由控制
节点	主机和路由器的统称

3、IP协议格式

3.1、4位首部长度(报头和数据分离)

4位首部长度的表示范围 - [0 , 15]

但是，在这里，规定单位是4字节 --> 因此，表示的范围为[0 , 60] 字节

通过4位首部长度，就可以用来进行解包：

1、读取报文前20字节（报头）

2、读取4位首部长度（报头+选项总长度）

3、计算4位首部长度表示的字节数（a * 4 = x），x字节

4、if x == 20  -- 没有选项； if x > 20 -- 带有选项（此时就可以提取选项了）

3.2、8位协议(报文分用)

8位协议，就记录了上层采用的是什么协议，向上交付的时候，就对应交付给哪个协议层。

3.3、4位版本(一般是IPv4)

4位版本标识当前IP使用的哪种版本（IPv4 or IPv6，一般都是IPv4目前）。

IPv4和IPv6都是不同版本的网络层的协议，但是二者有所不同，并且二者不兼容！！！

3.3.1、IPv4

地址长度	IPv4使用4字节(32位)来表示一个IP地址，最多可表示32亿个地址。
地址表示	IPv4采用点分十进制表示IP（如：192.168.1.1，即将32位分为4组，每组用十进制表示出来）。
报头结构	IPv4的报头长度可变(携带选项)
网络配置	IPv4通常需要DHCP服务器来进行地址分配。
安全性	IPv4需要通过额外的协议来保证安全性。
广播	IPv4支持广播传输数据。
数据包大小	IPv4的有效载荷最大为64KB。

3.3.2、IPv6

地址长度	IPv6使用16字节(128位)来表示一个IP地址，最多可表示340万亿亿亿个地址。
地址表示	IPv6采用以冒号分隔的16进制格式表示IP（如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334，即16字节分为8组，每组表示2个字节：如0db8，分别是0d表示一个字节，b8表示一个字节）。