IPV4

基本信息

　　IPv4是Internet Protocol version 4（網(wǎng)際協(xié)議版本4）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，而中文簡(jiǎn)稱(chēng)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(jiǎn)稱(chēng)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(guò)程中，它在不久的將來(lái)將取代目前被廣泛使用的IPv4。據(jù)國(guó)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(guó)境內(nèi)四分之一的商業(yè)和政府部門(mén)以及家用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成IPv6標(biāo)準(zhǔn)。 美國(guó)已經(jīng)開(kāi)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(mén)給與有條件的獎(jiǎng)勵(lì)政策。而歐盟希望跟隨美國(guó)的步伐，促使其成員國(guó)的政府部門(mén)在這次轉(zhuǎn)型過(guò)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(zhǎng)度，具有32位字長(zhǎng)

　　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(zhǎng)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(wú)止境的環(huán)路過(guò)程（即TTL）。

　　Protocol ─ 指出在 IP 處理過(guò)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(wú)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(yíng)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(wèn)題，因?yàn)槟菚r(shí)IP資源將不再緊張，運(yùn)營(yíng)商有足夠多的IP資源，那時(shí)候，運(yùn)營(yíng)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(wú)法否認(rèn)。因此你可能昨晚剛瀏覽過(guò)非法網(wǎng)站后，第二天早上就會(huì)有人上門(mén)給你開(kāi)罰款單。