什么是IP？

这里，IP代表**互联网协议**。它是TCP/IP模型中定义的一种协议，用于将数据包从源发送到目的地。IP的主要任务是根据数据包头中可用的IP地址，将数据包从源发送到目的地。IP定义了数据包结构，该结构隐藏了要传输的数据以及用源和目的地信息标记数据报的寻址方法。

IP协议提供无连接服务，并伴随着两个传输协议，即TCP/IP和UDP/IP，因此互联网协议也称为TCP/IP或UDP/IP。

IP（互联网协议）的第一个版本是IPv4。在IPv4之后，IPv6进入市场，自2006年以来在公共互联网上的使用日益增多。

互联网协议的历史

该协议的开发于1974年由**鲍勃·卡恩（Bob Kahn）和文顿·瑟夫（Vint Cerf）**启动。它与传输控制协议（TCP）结合使用，因此它们共同命名为TCP/IP。

互联网协议的第一个主要版本是IPv4，即版本4。该协议于1981年由互联网工程任务组（IETF）在RFC 791中正式宣布。

在IPv4之后，互联网协议的第二个主要版本是IPv6，即版本6。它于1998年由IETF正式宣布。开发IPv6的主要原因是取代IPv4。IPv4和IPv6之间的一个主要区别是，IPv4使用32位进行寻址，而IPv6使用128位进行寻址。

函数

互联网协议的主要功能是为主机提供寻址，将数据封装成数据包结构，以及通过一个或多个IP网络将数据从源路由到目的地。为了实现这些功能，互联网协议提供了以下两个主要方面。

互联网协议定义了两个方面

• IP数据包的格式
• IP寻址系统

什么是IP数据包？

在IP数据包通过网络发送之前，会向IP数据包添加两个主要组件，即**报头（header）**和**有效载荷（payload）**。

IP报头包含大量关于IP数据包的信息，其中包括

• 源IP地址：源是发送数据的一方。
• 目的IP地址：目的是从发送方接收数据的主机。
• 报头长度
• 数据包长度
• TTL（生存时间）：数据包被丢弃前发生的跳数。
• 传输协议：互联网协议使用的传输协议，可以是TCP或UDP。

IP报头中总共有14个字段，其中一个字段是可选的。

**有效载荷：**有效载荷是要传输的数据。

IP路由如何执行？

IP路由是确定数据路径的过程，以便数据可以从源传输到目的地。我们知道数据被分成多个数据包，每个数据包将通过路由器网络，直到到达最终目的地。数据包遵循的路径由路由算法确定。路由算法考虑各种因素，如数据包的大小及其报头，以确定数据从源到目的地的有效路由。当数据包到达某个路由器时，源地址和目的地址与路由表一起用于确定下一跳的地址。这个过程一直持续到数据到达目的地。数据被分成多个数据包，因此所有数据包将单独传输以到达目的地。

**例如**，当一封电子邮件从邮件服务器发送时，该邮件服务器中的TCP层将数据分成多个数据包，为这些数据包编号并将其传输到IP层。此IP层进一步将数据包传输到目的邮件服务器。在目的服务器端，IP层将这些数据包传输到TCP层，TCP层将这些数据包重新组合成消息。消息被发送到电子邮件应用程序。

什么是IP寻址？

IP地址是分配给连接到互联网的计算机的唯一标识符。每个IP地址由一系列字符组成，例如192.168.1.2。用户无法借助这些字符访问每个网站的域名，因此使用DNS解析器将人类可读的域名转换为一系列字符。每个IP数据包包含两个地址，即发送数据包的设备的IP地址和接收数据包的设备的IP地址。

IP地址的类型

IPv4地址分为两类

• 公有地址
• 私有地址

公有地址

公有地址也称为外部地址，因为它们被归类在广域网（WAN）地址下。我们也可以将公有地址定义为在网络外部进行通信的方式。此地址用于访问互联网。我们计算机上可用的公有地址提供了对我们计算机的远程访问。借助公有地址，我们可以设置家庭服务器以访问互联网。此地址通常由ISP（互联网服务提供商）分配。

与公有地址相关的关键点是

• 公有地址的范围是全球性的，这意味着我们可以在网络外部进行通信。
• 此地址由ISP（互联网服务提供商）分配。
• 它不是免费提供的。
• 我们可以通过在Google上输入“我的IP是什么”来获取公有IP。

私有地址

私有地址也称为内部地址，因为它被归类在局域网（LAN）地址下。它用于在网络内部进行通信。这些地址不会在互联网上路由，因此没有流量可以从互联网到达此私有地址。私有地址的地址空间通过**InterNIC**分配以创建我们自己的网络。私有地址主要分配给家中或组织内保存的计算机、打印机、智能手机。例如，私有地址分配给家中的打印机，以便我们的家庭成员可以从打印机中打印。

如果计算机被分配了私有地址，那么本地网络中可用的设备可以通过私有IP地址查看计算机。但是，本地网络外部可用的设备无法通过私有IP地址查看计算机，但如果它们知道路由器的公有地址，它们可以访问计算机。要直接访问计算机，需要使用NAT（网络地址转换器）。

与私有地址相关的关键点是

• 其范围是本地的，因为我们只能在网络内部进行通信。
• 它通常用于创建局域网。
• 它是免费提供的。
• 我们可以通过在命令提示符下简单地键入“ipconfig”来了解私有IP地址。