什么是IP？

IP是Internet Protocol（网际互联协议）的缩写，IP是整个TCP/IP协议组的核心，也是构成互联网的基础。IP位于TCP/IP模型的网络层(相当于OSI模型的网络层)。设计IP的目的是提高网络的可扩展性：一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。根据端到端的设计原则，IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据包传输服务。

1、IPv4

IPv4，是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术的基础的协议。连接到Internet的每个设备和域都分配有一个唯一的编号，称为IP地址。

2、IPv6

IPv6的全称是Internet Protocol version 6，其中，Internet Protocol译为“互联网协议”，所以，IPv6就是互联网协议第6版。IPv6具有比IPv4大得多的编码地址空间，彻底解决了IPv4地址不足的问题。同时，IPv6简化了地址配置、网络重编号和路由器通知等方面，从而提升了网络连接速度。此外，使用IPv6还可提高网络安全性，并降低网络延时。

3、IPv4包头

IP数据包封装从上面层接收到的数据单元，并添加自己的头信息。该封装的数据被称为IP有效载荷。 IP报头包含所有必需的信息以在另一端传送的数据包。IPv4包头一般是20字节长。在以太网帧中，IPv4包首部紧跟着以太网帧首部，同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016。 IPv4一般很少使用可选项字段，如果使用IPv4包首部最长可扩展到60字节（总是4个字节4个字节的扩展）

Version：4 bit，4：表示为IPv4；6：表示为IPv6。

Header Length：4 bit，首部长度，如果不带Option字段，则为20，最长为60。

Type of Service：8 bit，服务类型。只有在有QoS差分服务要求时，这个字段才起作用。

Total Length：16 bit，总长度，整个IP数据包的长度。

Identification：16 bit，标识，分片重组时会用到该字段。

Flags：3 bit，标志位。

Fragment Offset：12 bit，片偏移，分片重组时会用到该字段。

Time to Live：8 bit，生存时间。

Protocol：8 bit，协议：下一层协议。指出此数据包携带的数据使用何种协议，以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个进程处理。

Header Checksum：16 bit，首部检验和。

Source IP Address：32 bit，源IP地址。

Destination IP Address：32 bit，目的IP地址。

Options：可变，选项字段。

Padding：可变，填充字段，全填0。

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