一、IPv4 简介
IPv4协议族
IPv4 协议族是 TCP/IP 协议族中最为核心的协议族。IPv4 协议族主要包括地址解析协议 ARP(Address Resolution Protocol)、逆地址解析协议 RARP(Reverse Address Resolution Protocol)、互联网控制消息协议 ICMP(Internet Control Message Protocol)、传输控制协议 TCP(TransmissionContronl Protocol)和用户数据报协议 UDP(User Datagram Protocol)等协议。
从图可以看出来, ARP 和RARP 的功能是地址解析,介于数据链路层和网络层之间,所以常常被调用。ICMP 协议的功能是为了更有效地转发 IP 数据报文和提高数据报文交付成功的机会,是介于网络层和传输层之间的协议。
ARP协议
ARP 是用来将 IP 地址解析为 MAC 地址的协议,可以分为动态和静态两种类型。另外 ARP 还有扩展应用功能,包括 Proxy ARP 功能、免费 ARP、 ARP 安全以及 ARP-Ping。
RARP协议
RARP 和ARP 正好相反,是将主机的 MAC 地址解析为 IP 地址的协议。
ICMP协议
为了更有效地转发 IP 数据报文和提高数据报文交付成功的机会,在网络层使用 ICMP 协议。ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP 报文作为 IP 层数据报文的数据,加上数据报文的首部,组成 IP 数据报文发送出去。
二、IPv4 地址
在IP 网络上,如果用户要将一台计算机连接到 Internet 上,就需要向因特网服务提供方 ISP(Internet Service Provider)申请一个 IP 地址。
IP 地址是在计算机网络中被用来唯一标识一台设备的一组数字。IPv4 地址由 32 位二进制数值组成,但为了便于用户识别和记忆,采用了“点分十进制表示法” 。采用了这种表示法的 IP 地址由 4 个点分十进制整数来表示,每个十进制整数对应一个字节。
例如,IPv4 地址使用二进制的表示形式为 00001010 00000001 00000001 00000010,采