TCP/IP协议IP协议解析

前言

本篇文章旨在对IP协议中若干基本概念进行归纳整理，同时剔除书中部分难以理解的内容。作为网络层中最关键的协议之一，IP地址协议能够为互联网上的各类设备赋予唯一的标识，也正因IP协议的存在，使得计算机具备了与全球任意设备进行信息交互的能力。这同时也是网络层所承担的核心功能。本文将对相关内容划分为两个部分进行阐述：第一部分将围绕IP协议的相关知识展开总结；第二部分则涉及网络层中其他相关协议的归纳，如ICMP、IGMP以及ARP等协议。

IP协议基础概述

地址空间

这一概念易于理解，当某个协议采用a位（即a个bit）进行编码时，其所能涵盖的地址范围即为2的a次方。我们即将探讨的IPv4地址协议（通常称为IP协议）在表示单个地址时采用了32位的编码方式，因此其可容纳的地址总数为2的32次方，这一数值超过了40亿。

记法

在IP协议中，存在三种方式用于表达IP地址：

• 基2（二进制表示法）
• 基16（十六进制表示法）
• 基256（十进制表示法）

基256：通常被称为点分十进制表示法，是当前最为广泛采用的表达方式。该方法将每组8位二进制数转换为对应的十进制数值，并以点作为分隔符，最终形成由四个十进制数组成的字符串形式。
基16：每一位十六进制数对应4位二进制数值。由于一个完整的IP地址由32位二进制数组