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IPV4

IPv4,是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol,IP)的第四版,也是第一個(gè)被廣泛使用,構(gòu)成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基石的協(xié)議。1981年 Jon Postel 在RFC791中定義了IP,Ipv4可以運(yùn)行在各種各樣的底層網(wǎng)絡(luò)上,比如端對(duì)端的串行數(shù)據(jù)鏈路(PPP協(xié)議和SLIP協(xié)議) ,衛(wèi)星鏈路等等。局域網(wǎng)中最常用的是以太網(wǎng)。

基本信息

  IPv4是Internet Protocol version 4(網(wǎng)際協(xié)議版本4)的英文簡稱,而中文簡稱為“網(wǎng)協(xié)版4”。

  目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議,是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。目前IP協(xié)議的版本號(hào)是4(簡稱為IPv4,v,version版本),它的下一個(gè)版本就是IPv6。IPv6正處在不斷發(fā)展和完善的過程中,它在不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。據(jù)國外媒體報(bào)道,歐盟委員會(huì)希望于2010年前將歐洲其成員國境內(nèi)四分之一的商業(yè)和政府部門以及家用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成IPv6標(biāo)準(zhǔn)。 美國已經(jīng)開始對(duì)已經(jīng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商簽訂IPv6協(xié)議的政府部門給與有條件的獎(jiǎng)勵(lì)政策。而歐盟希望跟隨美國的步伐,促使其成員國的政府部門在這次轉(zhuǎn)型過程中起到帶頭作用。

協(xié)議結(jié)構(gòu)

  Version - 4位字段,指出當(dāng)前使用的 IP 版本。

  IP Header Length (IHL) ─ 指數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議頭長度,具有32位字長

  ipv4組播代理。指向數(shù)據(jù)起點(diǎn)。正確協(xié)議頭最小值為5。

  Type-of-Service ─ 指出上層協(xié)議對(duì)處理當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)所期望的服務(wù)質(zhì)量,并對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)按照重要性級(jí)別進(jìn)行分配。這些8位字段用于分配優(yōu)先級(jí)、延遲、吞吐量以及可靠性。(即TOS)

  Total Length ─ 指定整個(gè) IP 數(shù)據(jù)包的字節(jié)長度,包括數(shù)據(jù)和協(xié)議頭。其最大值為65,535字節(jié)。典型的主機(jī)可以接收576字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)。

  Identification ─ 包含一個(gè)整數(shù),用于識(shí)別當(dāng)前數(shù)據(jù)報(bào)。該字段由發(fā)送端分配幫助接收端集中數(shù)據(jù)報(bào)分片。

  Flags ─ 由3位字段構(gòu)成,其中低兩位(最不重要)控制分片。中間位(DF)指出數(shù)據(jù)包是否可進(jìn)行分片。低位(MF)指出在一系列分片數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)包是否是最后的分片。第三位即最高位不使用。

  Fragment Offset ─ 13位字段,指出與源數(shù)據(jù)報(bào)的起始端相關(guān)的分片數(shù)據(jù)位置,支持目標(biāo)IP適當(dāng)重建源數(shù)據(jù)報(bào)。

  Time-to-Live ─ 是一種計(jì)數(shù)器,在丟棄數(shù)據(jù)報(bào)的每個(gè)點(diǎn)值依次減1直至減少為0。這樣確保數(shù)據(jù)包無止境的環(huán)路過程(即TTL)。

  Protocol ─ 指出在 IP 處理過程完成之后,有哪種上層協(xié)議接收導(dǎo)入數(shù)據(jù)包。

  Header Checksum ─ 幫助確保 IP 協(xié)議頭的完整性。由于某些協(xié)議頭字段的改變,如生存期(Time to Live),這就需要對(duì)每個(gè)點(diǎn)重新計(jì)算和檢驗(yàn)。Internet 協(xié)議頭需要進(jìn)行處理。

  Source Address ─ 源主機(jī)IP地址。

  Destination Address ─ 目標(biāo)主機(jī)IP地址。

  Options ─ 允許 IP 支持各種選項(xiàng),如安全性。

  Data ─ 包括上層信息。

發(fā)展

  目前基于IPv4的網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制,一個(gè)重要原因就是因?yàn)镮P資源的共用,因?yàn)镮P資源不夠,所以不同的人在不同的時(shí)間段共用一個(gè)IP,IP和上網(wǎng)用戶無法實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)。而IPv6的普及將改變現(xiàn)狀,因?yàn)镮Pv6一個(gè)重要的應(yīng)用將是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制下的互聯(lián)網(wǎng)身份證/VIeID,

  在IPv4下,現(xiàn)在根據(jù)IP查人也比較麻煩,電信局要保留一段時(shí)間的上網(wǎng)日志才行,通常因?yàn)閿?shù)據(jù)量很大,運(yùn)營商只保留三個(gè)月左右的上網(wǎng)日志,比如查前年某個(gè)IP發(fā)帖子的用戶就不能實(shí)現(xiàn)。

  IPv6的出現(xiàn)可以從技術(shù)上一勞永逸地解決實(shí)名制這個(gè)問題,因?yàn)槟菚r(shí)IP資源將不再緊張,運(yùn)營商有足夠多的IP資源,那時(shí)候,運(yùn)營商在受理入網(wǎng)申請(qǐng)的時(shí)候,可以直接給該用戶分配一個(gè)固定IP地址,這樣實(shí)際就實(shí)現(xiàn)了實(shí)名制,也就是一個(gè)真實(shí)用戶和一個(gè)IP地址的一一對(duì)應(yīng)。

  當(dāng)一個(gè)上網(wǎng)用戶的IP固定了之后,你任何時(shí)間做的任何事情都和一個(gè)唯一IP綁定,你在網(wǎng)絡(luò)上做的任何事情在任何時(shí)間段內(nèi)都有據(jù)可查,并且無法否認(rèn)。因此你可能昨晚剛瀏覽過非法網(wǎng)站后,第二天早上就會(huì)有人上門給你開罰款單。


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