网络层最重要的协议—IP协议
IP协议格式
- 4位版本：此处取4或6
- 4位首部长度：描述IP报头的长度。（单位也是4字节）
- 16位总长度：描述一个IP数据报的总长度（报头+载荷）
- 16位标识：同一个数据拆成的多个包，标识相同
- 3位标志：是结束标志
- 13位片偏移：标识了拆分后多个包的先后顺序
- 8位生存时间(TTL): 一个数据报在网络上能够传输的最大时间，这个时间的单位不是秒，而是次数。
- 8位协议：描述当前载荷部分内容是属于哪个协议的。（TCP/UDP）
- 16位首部校验和：此处只需要针对首部进行校验，载荷部分(TCP/UDP数据报)，自身已经有校验和了。
- 32位源IP地址/32位目的IP地址：是IP协议中最重要的部分。
解决IP地址不够用问题的三种方法
方法一: 动态分配IP地址
方法二: NAT网络地址转换
- 本质上是使用一个IP，代表一批设备。也能够大大提高IP地址的利用率。使用端口号区分。
注意：
如果某个私网里的设备想访问公网的设备，就需要对应的NAT设备(路由器),把IP地址进行映射，从而完成网络访问。
反之，公网的设备无法直接访问私网的设备，不同局域网里的私网设备没法直接相互访问。
方法三: IPv6(根本上解决IP不够用的问题)
小结：
实际上，世界上仍然是以NAT+IPv4+动态分配来进行网络组建的，真正使用IPv6的地方非常少。
IP协议之地址管理
IP协议地址管理，把一个IP地址分成两个部分，一个叫做网络号，一个叫做主机号。
主机号/网络号
- 主机号: 标识主机，同一网段内，主机之间具有相同的网络号，但是必须有不同的主机号。
- 网络号：标识网段，保证相互连接的两个网段具有不同的标识，也就是局域网
子网掩码
作用：用来给一个IP地址划分网络号和主机号
- 子网掩码中1的部分就描述了IP有多少位是网络号。
特殊IP
- 将IP地址中的主机地址全部设为0，就成为了网络号，代表这个局域网。
- 将IP地址中的主机地址全部设为1，就成为了广播地址，用于给同一个链路中相互连接的所有主机发送数据。
- 127.*的IP地址用于本机环回（loop back）测试,通常是127.0.0.1（测试程序是否能正常工作）
