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ipv4地址是ip地址吗

原创2022-09-21 14:22:11871 + php学习QQ群(点击入群)

ipv4地址是ip地址。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,可分成两类:1、ipv4地址,是网际协议开发过程中的第四个修订版本,也是此协议第一个被广泛部署的版本;2、IPv6地址,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

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本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。

IP地址(Internet Protocol Address)是指互联网协议地址,又译为网际协议地址。

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

现在的ip地址有两类:ipv4和IPv6。

发展历程:

首先出现的IP地址是IPV4,它只有4段数字,每一段最大不超过255。由于互联网的蓬勃发展,IP位址的需求量愈来愈大,使得IP位址的发放愈趋严格,各项资料显示全球IPv4位址可能在2005至2010年间全部发完(实际情况是在2019年11月25日IPv4位地址分配完毕)。地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。

现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行的。IPv6是下一版本的互联网协议,也可以说是下一代互联网的协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,而地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6以重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,估计在2005~2010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除解决了地址短缺问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它一些问题,主要有端到端IP连接、服务质量(QoS)、安全性、多播、移动性、即插即用等。

随着互联网的飞速发展和互联网用户对服务水平要求的不断提高,IPv6在全球将会越来越受到重视。实际上,并不急于推广IPv6,只需在现有的IPv4基础上将32位扩展8位到40位,即可解决IPv4地址不够的问题。这样一来可用地址数就扩大了256倍。

ipv4地址

网际协议版本4(英语:Internet Protocol version 4,IPv4),又称互联网通信协议第四版,是网际协议开发过程中的第四个修订版本,也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心,也是使用最广泛的网际协议版本,其后继版本为IPv6,直到2011年,IANA IPv4位址完全用尽时,IPv6仍处在部署的初期。

IPv4在IETF于1981年9月发布的 RFC 791 中被描述,此RFC替换了于1980年1月发布的 RFC 760。

IPv4是一种无连接的协议,操作在使用分组交换的链路层(如以太网)上。此协议会尽最大努力交付数据包,意即它不保证任何数据包均能送达目的地,也不保证所有数据包均按照正确的顺序无重复地到达。这些方面是由上层的传输协议(如传输控制协议)处理的。

IPv4使用32位2进制位的地址,因此大约只有43亿个地址。最初每一个连接入互联网的用户都要分配使用一个IPv4 地址,因此未分配的IPv4地址越来越少,由此产生了IPv4地址耗尽的问题。为了根本解决IPv4地址耗尽的问题,IPv6应运而生。

IPv4通常用点分十进制记法书写,例如192.168.0.1,其中的数字都是十进制的数字,中间用实心圆点分隔。

一个IPv4地址可以分为网络地址和主机地址两部分,其中网络地址可以使用如下形式描述:192.168.0.0/16,其中斜线后的数字表示网络地址部分的长度是16位,这对应2个字节,即网络地址部分是192.168.0.0。

ipv6地址

IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”(互联网协议第6版)的缩写,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。

由于IPv4最大的问题在于网络地址资源不足,严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。

IPv6的设计目的是取代IPv4,然而长期以来IPv4在互联网流量中仍占据主要地位,IPv6的使用增长缓慢。在2022年4月,通过IPv6使用Google服务的用户百分率首次超过40%。

IPv6的地址长度为128位,是IPv4地址长度的4倍。一个IPv6的IP地址由8个地址节组成,每节包含16个地址位,总长度是16x8=128位。

1.jpg

于是IPv4点分十进制格式不再适用,采用十六进制表示。

IPv6有3种表示方法:

1、冒分十六进制表示法

格式为X:X:X:X:X:X:X:X,其中每个X表示地址中的16b,以十六进制表示,例如:

ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789

这种表示法中,每个X的前导0是可以省略的,例如:

2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

2、0位压缩表示法

在某些情况下,一个IPv6地址中间可能包含很长的一段0,可以把连续的一段0压缩为“::”。但为保证地址解析的唯一性,地址中”::”只能出现一次,例如:

FF01:0:0:0:0:0:0:1101 → FF01::1101

0:0:0:0:0:0:0:1 → ::1

0:0:0:0:0:0:0:0 → ::

3、内嵌IPv4地址表示法

为了实现IPv4-IPv6互通,IPv4地址会嵌入IPv6地址中,此时地址常表示为:X:X:X:X:X:X:d.d.d.d,前96b采用冒分十六进制表示,而最后32b地址则使用IPv4的点分十进制表示,例如::192.168.0.1与::FFFF:192.168.0.1就是两个典型的例子,注意在前96b中,压缩0位的方法依旧适用

ipv6地址类型

IPv6协议主要定义了三种地址类型:单播地址(Unicast Address)、组播地址(Multicast Address)和任播地址(Anycast Address)。与原来在IPv4地址相比,新增了“任播地址”类型,取消了原来IPv4地址中的广播地址,因为在IPv6中的广播功能是通过组播来完成的。

单播地址:用来唯一标识一个接口,类似于IPv4中的单播地址。发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的一个接口。

组播地址:用来标识一组接口(通常这组接口属于不同的节点),类似于IPv4中的组播地址。发送到组播地址的数据报文被传送给此地址所标识的所有接口。

任播地址:用来标识一组接口(通常这组接口属于不同的节点)。发送到任播地址的数据报文被传送给此地址所标识的一组接口中距离源节点最近(根据使用的路由协议进行度量)的一个接口。

IPv6地址类型是由地址前缀部分来确定,主要地址类型与地址前缀的对应关系如下:

地址类型
地址前缀(二进制)
IPv6前缀标识
单播地址
未指定地址
00…0(128 bits)
::/128
环回地址
00…1(128 bits)
::1/128
链路本地地址
1111111010
FE80::/10
唯一本地地址
1111 110
FC00::/7
(包括FD00::/8和
不常用的FC00::/8)
站点本地地址(已弃用,被唯一本地地址代替)
1111111011
FEC0::/10
全局单播地址
其他形式
-
组播地址

11111111
FF00::/8
任播地址

从单播地址空间中进行分配,使用单播地址的格式

IPv4和IPv6协议的区别

1、协议地址的区别

1)、地址长度

IPv4协议具有32位(4字节)地址长度;IPv6协议具有128位(16字节)地址长度

2.jpg

2)、地址的表示方法

IPv4地址是以小数表示的二进制数。 IPv6地址是以十六进制表示的二进制数。

3)地址配置

IPv4协议的地址可以通过手动或DHCP配置的。【相关视频教程推荐:HTTP视频教程

IPv4协议需要使用Internet控制消息协议版本6(ICMPv6)或DHCPv6的无状态地址自动配置(SLAAC)。

2、数据包的区别

1)、包的大小

IPv4协议的数据包需要576个字节,碎片可选 。IPv6协议的数据包需要1280个字节,不会碎片

2)、包头

IPv4协议的包头的长度为20个字节,不识别用于QoS处理的数据包流,包含checksum,包含最多40个字节的选项字段。

IPv6协议的包头的长度为40个字节,包含指定QoS处理的数据包流的Flow Label字段,不包含checksum;IPv6协议没有字段,但IPv6扩展标头可用。

3)数据包碎片

IPv4协议的数据包碎片会由转发路由器和发送主机完成。IPv6协议的数据包碎片仅由发送主机完成。

3.jpg

3、DNS记录

IPv4协议的地址(A)记录,映射主机名;指针(PTR)记录,IN-ADDR.ARPA DNS域。

IPv6协议的地址(AAAA)记录,映射主机名;指针(PTR)记录,IP6.ARPA DNS域

4、IPSec支持

IPv4协议的IPSec支持只是可选的。IPv4协议有内置的IPSec支持。

5、地址解析协议

IPv4协议:地址解析协议(ARP)可用于将IPv4地址映射到MAC地址。

IPv6协议:地址解析协议(ARP)被邻居发现协议(NDP)的功能所取代。

6、身份验证和加密

Pv6提供身份验证和加密,但IPv4不提供。

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