IPv4 - 教程



  • 简述

    Internet 协议第 4 版 (IPv4) 是 Internet 协议 (IP) 发展过程中的第四个版本,也是该协议被广泛部署的第一个版本。IETF 出版物 RFC 791(1981 年 9 月)中描述了 IPv4,取代了较早的定义(RFC 760,1980 年 1 月)。本教程将帮助您理解 IPv4 及其相关术语以及适当的参考资料和示例。
    本教程旨在帮助初学者了解使用任何基于 TCP/IP 的协议所需的 IPv4 基本概念。完成本教程后,您会发现自己已具备中等水平的 IPv4 专业知识,可以将自己提升到更高的水平。
    在您开始学习本教程之前,我假设您已经了解基本的计算机和网络概念,例如什么是协议、我们为什么需要协议、网络层等。
    这个时代被称为计算机时代。计算机极大地改变了我们的生活方式。连接到其他计算设备的计算设备使我们能够以闪电般的速度共享数据和信息。
  • 什么是网络?

    计算机世界中的网络被认为是通过一些有线或无线共享媒体相互连接的主机的集合。计算机网络使其主机能够通过媒体共享和交换数据和信息。网络可以是跨越办公室的局域网或跨越城市的城域网,也可以是跨越城市和省的广域网。
    计算机网络可以简单到通过一根铜缆将两台 PC 连接在一起,也可以发展到世界上每台计算机相互连接的复杂程度,称为 Internet。然后,网络包含越来越多的组件以实现其数据交换的最终目标。以下是计算机网络中涉及的组件的简要说明 -
    • 主机− 主机被称为位于网络的最终端,即主机是信息源,另一台主机将是目的地。主机之间的信息流端到端。主机可以是用户的 PC、互联网服务器、数据库服务器等。
    • 媒介− 如果有线,则可以是铜缆、光缆和同轴电缆。如果是无线的,它可以是免费无线射频或一些特殊的无线频段。无线频率也可用于互连远程站点。
    • 集线器− 集线器是一个多端口中继器,用于连接局域网段内的主机。由于低吞吐量,现在很少使用集线器。Hub 工作在 OSI 模型的第 1 层(物理层)。
    • 交换机− Switch 是一个多端口网桥,用于连接局域网段内的主机。交换机比集线器快得多,并且以线速运行。交换机适用于第 2 层(数据链路层),但也可以使用第 3 层(网络层)交换机。
    • 路由器− 路由器是第 3 层(网络层)设备,它为发送到某个远程目的地的数据/信息做出路由决策。路由器是任何互连网络和 Internet 的核心。
    • 网关 − 软件或软件和硬件的组合,用于在使用不同协议共享数据的网络之间交换数据。
    • 防火墙 − 软件或软件和硬件的组合,用于保护用户数据免受网络/互联网上非预期接收者的侵害。
    网络中的所有组件最终都为主机服务。
  • 主机寻址

    主机之间的通信只有在它们可以在网络上相互识别时才能发生。在单个冲突域(其中一台主机在该段上发送的每个数据包都被其他所有主机听到)中,主机可以直接通过 MAC 地址进行通信。
    MAC 地址是工厂编码的 48 位硬件地址,它也可以唯一标识主机。但是,如果主机想与远程主机通信,即不在同一网段中或逻辑上未连接,则需要某种寻址方式来唯一地标识远程主机。为所有连接到 Internet 的主机提供一个逻辑地址,这个逻辑地址被称为因特网协议地址.