IPv4 到 IPv6 过渡的这些常识点，你必然得知道

收集是我们工程师的基本手艺之一， 事实没有收集我们什么也干不了。从各大公司的雇用要求上看，收集也是重点的查核部门。

领略收集模子

收集的计划大佬们想出了分层的计划，将各个成果分隔，交付给差异的层，这样的甜头是便于更新和维护(IPv6的到来并没有使整个收集从头计划)，也便于我们的进修和领略。

下面是各个版本的收集系统的布局图:

让我们明晰下各层的事变职责(以五层协议为例):

应用层，该层协议首要认真各个应用措施之间交互的法则。如HTTP,DNS,其交互的数据单位可以称为”报文”

运输层，为应用层提供通用的数据传输处事。为上层跑腿的，TCP,UDP均是运输层协议

收集层，为收集中差异的主机提供通讯处事。IP协议事变在该层

数据链路层，认实情邻两点的数据传送

物理层，传输比特流， 0 或 1，每一层将数据封装本钱身能领略的数据名目交付给下一层，下一层将收到的作为本身的数据再次添加本层的须要数据向下交付，直到链路层，转达到目标地后，每层再将该层的须要数据去掉，交付给上层。

如下图:

领略IP协议

在领略了收集模子和各层直接的共同之后，下面进入本日的正题，网际协议(IP)。

该节首要领略IP协议给我们提供的成果有哪些，说白了就是它醒目嘛。

为收集中的主机(PC或路由或网关)提供身份证

界说了收集主机的根基交换方法，从IP数据报的名目可以看出

为路由寻址提供利便，从路由表布局可以看出。

任何一个协议都可以由语法,语义和同步三部门构成。

语法，互换信息的名目，对付IP协议，就是IP报文的名目

语义，即必要发出何种节制信息，以及吸取到信息后怎样相应

同步，对变乱次序的具体声名

也就是界说了行使IP协议举办交换的法例。

IPv4

IPv4是IP协议的第4个版本，就是我们此刻行使的。下面从多个方面相识下该版本。

IP地点

收集上的主机都必要一个IP地点，这样才气知道互相的位置。IPv4地点由32bit组成，常行使点分十进制暗示(192.168.1.1)。

分类

IP地点的分类就是把全部IP分别为多少种别，每一类都由牢靠长度的字段构成。别离为收集号和主机号。

下面是种种地点构成表示图:

A类地点，8位收集号,第一位牢靠为0。可用的收集号只有126个(2^7-2)，收集号从0到127。减去2是由于IP地点全为0暗示”本收集”保存;收集号为127作为软件回环测试行使，若主机发出目标地为127.0.0.1的数据时，该数据不会向任何收集上的主机发送。也就是说127开头的地点不能行使。对付A类地点中的每一个收集号，对应的主机号有(2^24-2)个，主机号全0暗示，其收集号对应的收集地点，全1暗示全部主机的意思。

B类地点收集号为16位，但前面2位以牢靠为1 0。无论怎么取值，无法呈现全0或全1的环境。128.0.0.0的收集是不行使的，现实行使的最小B类收集地点为128.1.0.0.以是B类的收集地点有(2^14-1)个。

C类的地点有24位的收集号，最前面的3位牢靠为1 1 0.192.0.0.0的收集地点也是不行使的，最小的C类地点为192.0.1.0 。

总结如下:

分类的甜头:

利便打点，IP地点打点机构只需打点收集号，剩下的可以由下级打点。

路由寻址时按照收集地点转发分组，减小路由表。

数据报名目

先看下IP数据报的根基名目:

可以看到IP数据报包括了首部和数据部门。个中首部包括牢靠的20字节和可变的部门。

下面是各部门的表明:

版本，占4位，IP协议的版本号，通讯两边必要沟通

首部长度，占4位，单元4字节。最大能暗示(2^4-1) * 4 = 60字节。当IP分组的首部长度不是4的整数倍时，必要行使添补字段添补

区分处事，占8位，暗示处事范例未行使;

总长度，占16位，暗示首部和数据部门的总长度(单元字节)。因此数据报的最大总长度为(2^16-1 = 65535)字节

标识(identification)，占16位，当数据报长度高出基层的MTU时，必要分片， 被分片的数据报的标识一样，这样可以举办重组

符号(Flag)， 占3位，今朝只有2位故意义

最低位，MF(More Fragment) = 1 暗示后头尚有分片。MF = 0 暗示分片中的最后一个

中间一位，DF(Don’t Fragment)，不要分片，只有当DF=0才应承分片

片偏移， 占13位，较长的分组在分片后，某片在原分组的相对位置必需是8字节的整数倍。

保留时刻，占8位，Time To Live(TTL)，开始指保留的秒数，其后变为颠末路由的跳数，每颠末一个路由TTL减小1，当为0时扬弃该数据。显然最大跳数为255，为1时就只能在局域网中撒播了。

协议， 占8位，支出该数据报的数据是行使何种协议， 以便目标主机IP层知道将数据交付给哪个协议处理赏罚。

（编辑：河北网）

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