IPv4 (Internet Protocol Version 4)协议族是TCP/IP协议族中最为核心的协议族。
它工作在TCP/IP协议栈的网络层,该层与OSI参考模型的网络层相对应。 网络层提供了无连接数据传输服务,即网络在发送数据报文时不需要先建立连接,每一个IP数据报文独立发送。
网络层协议
网络层经常被称为IP层。但网络层协议并不只是IP协议,还包括ICMP(Internet Control Message Protocol)协议、IPX(Internet Packet Exchange)协议等。
IP地址
IP是Internet Protocol的缩写。 Internet Protocol本身是一个协议文件的名称,该协议文件的内容非常少,主要是定义并阐述了IP报文的格式。 经常被提及的IP,一般不是特指Internet Protocol这个协议文件本身,而是泛指直接或间接与IP协议相关的任何内容。它的作用主要是:
为网络层的设备提供逻辑地址 负责数据包的寻址和转发。
IPv4报文格式
数据包分片
将报文分割成多个片段的过程叫做分片。 网络中转发的IP报文的长度可以不同,但如果报文长度超过了数据链路所支持的最大长度,则报文就需要分割成若干个较小的片段才能够在链路上传输。
生存时间 (Time to Live, TTL)
TTL字段设置了数据包可以经过的路由器数目。 一旦经过一个路由器,TTL值就会减1,当该字段值为0时,数据包将被丢弃。
协议号 (Protocol)
IP报文头中的协议号字段标识了将会继续处理该报文的协议。 即指出此数据包携带的数据使用何种协议,以便目的主机的IP层将数据部分上报给哪个进程处理。
IPV4地址介绍
IP地址在网络中用于标识一个节点(或者网络设备的接口)。 IP地址用于IP报文在网络中的寻址。
一个IPv4地址有32 bit。 IPv4地址通常采用“点分十进制”表示。
IP地址构成
其中IP地址寻址网络部分:用来标识一个网络,代表IP地址所属网络。 主机部分:用来区分一个网络内的不同主机,能唯一标识网段上的某台设备。
IP地址分类 (有类编址)
我们通常把一个网络号所定义的网络范围称为一个网段。主机位全为0,得出网络地址,主机位全为1,得出广播地址
私网IP地址
公网IP地址:IP地址是由IANA统一分配的,以保证任何一个IP地址在Internet上的唯一性。这里的IP地址是指公网IP地址。
私网IP地址:实际上一些网络不需要连接到Internet,比如一个大学的封闭实验室内的网络,只要同一网络中的网络设备的IP地址不冲突即可。
在IP地址空间里,A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于上述情况,称为私网IP地址。
A类:10.0.0.0~10.255.255.255
B类:172.16.0.0~172.31.255.255
C类:192.168.0.0~192.168.255.255
子网划分
一个B类地址用于一个广播域,地址浪费。 广播域太庞大,一旦发生广播,内网不堪重负。
将一个网络号划分成多个子网,每个子网分配给一个独立的广播域。 如此一来广播域的规模更小、网络规划更加合理。 IP地址得到了合理利用。
那么如何进行子网划分------向主机借位,形成子网。