IP(Internet Protocol,Internet协议)是互联网的支柱,它已经有近20年的历史,第一个正是发布的规范在RFC 791中只有简短的45页,定义了IP属于网络层协议,1991年,IETF确定了目前我们正在使用的IP协议版本,即IPv4,但现在已经完全停止开发了。新的IP版本叫做IPng(Next Generation,下一代IP协议)或IPv6,这个版本经历了漫长的讨论和反复的修改,1994年IET F终于明确了IPv6的方向,IPv6的主要目的是解决IPv4中存在的问题,IPv6除了具有IPv4具有的功能外,还消除了IPv4的局限性,它们之间既有相同点,又有不同点。当你部署IPv6时,在IPv4时代学到的知识仍然有用。IPv6和IPv4之间差异主要体现在五个方面:寻址和路由、安全、网络地址翻译、管理工作量和对移动设备的支持。此外,IPv6还包括一个重要的特征:一套从IPv4迁移和过渡到IPv6的计划。

自1994年以来,已经发布了超过30个IPv6的RFC文档。改变IP协议意味着要改动许多上层协议和约定,从DNS和应用程序如何存储IP地址,到数据报如何在以太网、PPP、令牌环、FDDI和其它媒介上发送和路由,再到程序员如何调用网络函数都将会发生一些变化。IETF也不会疯狂到让大家一夜之间全部切换到IPv6,因此IETF也开发了IPv4和IPv6共存的标准和协议,如IPv4隧道里走IPv6,IPv6隧道里走IPv4,在同一个系统上长时间运行IPv4和IPv6(双堆栈),以及在各种环境中混合和匹配这两个协议。

Internet协议v4(IPv4)

Internet协议v4(IPv4)是Internet协议的第四个版本,它是第一个得到广泛部署的版本,和IPv6一起,它们是基于标准的Internet网络互连方法的核心。IPv4仍然是目前部署最广泛的互联网层协议,IPv4的详细定义可参考IETF发布的RFC 791,它取代了早期定义文档RFC 760。IPv4是一个用于链路层包交换网络的连接协议,如以太网,它以尽力模式运行,因为它不能保证信息能100%传递,也不能保证按正确的顺序传输,更不能避免重复传输。IPv4未包含错误控制和流量控制机制,如果通过数据报头中的校验和方法发现数据被损坏,数据将被抛弃,包括数据完整性在内,均通过上层传输层协议解决,如传输控制协议。IPv4使用32位寻址方法,总共包含4294967296个有效地址,IPv4有四种不同的地址类型:A、B、C和D。

有类别IP寻址

最初,IP地址被分为两部分,地址的高八位代表网络标识符,剩下的地址表示主机标识符,最大可以创建256个网络,人们很快就发现这样设计满足不了需要,为了克服这个限制,对高八位地址进行了重新定义,创建了一套网络类别,这就是后来著名的有类别网络,总共定义了五个类别:A、B、C、D和E,A、B和C网络标识符长度不一样,剩下的地址部分用于标识主机,这意味着每个不同的网络类型可容纳的主机数目也不一样,D类地址表示多播地址,E类地址是未将来的应用程序保留的(译者注:有了IPv6,它还会被用到吗?)。