物联网记IP协议

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——IP协议

IP是Internet Protocol的缩写，我们经常提及的IP，一般不是特指协议本身，而是泛指直接或间接与IP协议相关的任何内容。IP的作用是为网络层的设备提供逻辑地址，负责数据包的寻址和转发。IP协议有版本之分，分别是IPv4和IPv6。目前，Internet上的IP报文主要都是IPv4报文，但是逐步在向IPv6过渡。

——IPv4报文格式

报文格式

IP数据包包头主要内容

——IPv4地址介绍

1. IP地址在网络中用于标识一个节点（或者网络设备的接口），IP地址用于IP报文在网络中的寻址。
2. 一个IPv4地址有32个bit，地址通常采用“点分十进制”表示，地址范围是0.0.0.0~255.255.255.255
3. IP地址的构成包括网络部分、主机部分，通常结合网络掩码使用。

• 网络部分：用来标识一个网络
• 主机部分：用来区分一个网络内的不同主机
• 网络掩码：区分一个IP地址中的网络部分和主机部分。

4. 网络寻址：二层网络寻址:可直接通过IP地址，找到对应的主机接口；三层网络寻址: 利用网关转发来自不同网段之间的数据包
5. 网关：报文转发过程中，首先需要确定转发路径以及通往目的网段的接口。如果目的主机与源主机不在同一网段，报文需要先转发到网关，然后通过网关将报文转发到目的网段。网关是指接收并处理本地网段主机发送的报文并转发到目的网段的设备。为实现此功能，网关必须知道目的网段的路由。网关设备上连接本地网段的接口地址即为该网段的网关地址。
6. 为了方便IP地址的管理及组网，IP地址分为5类：（A、B、C、D、E类的类别字段分别是二进制数0、10、110、1110、1111，通过网络号码字段的前几个比特就可以判断IP地址属于哪一类，这是区分各类地址最简单的方法。）

• A、B、C三类地址是单播IP地址(除一些特殊地址外)，只有这三类地址才能分配给主机接口使用。
• D类地址属于组播IP地址
• E类地址专门用于特殊的实验目的。

IP地址分类

IP地址类型

7. 私有IP地址：为了解决IP地址短缺的问题，提出了私有地址的概念。私有地址是指内部网络或主机地址，这些地址只能用于某个内部网络，不能用于公共网络。
8. 特殊IP地址