IPv4 概述

IPv4 是互联网上使用最为广泛的网络协议之一。它是 Internet Protocol Version 4 的缩写，是 IP 协议族中的一个子集。IPv4 是一种无连接、不可靠、面向数据报、提供最佳传输服务的协议。IPv4 实现了分组交换技术，将数据分割为一系列数据包，并通过网络进行传输。

IPv4 的特点

• IPv4 的地址是由 32 个比特（即 4 个字节）组成的。
• IPv4 地址的格式为 “a.b.c.d”，其中每个数字都在 0-255 范围之内。
• IPv4提供可靠性和完整性的实现是通过上层协议而不是 IP 协议本身来保证的，比如 TCP 协议。
• IPv4 的路由选择方式为分段式，即每个路由器只处理目的地址的一部分，并据此选择下一段路由器，直到到达目的主机。

以下是示例 IPv4 地址：

• 192.168.0.1
• 172.16.0.1
• 10.0.0.1

IPv4 的限制

IPv4 的地址池只有 4294967296 个地址。由于计算机和网络设备的普及，现在已经几乎用完了所有的 IPv4 地址，而且由于 IPv4 的地址数量有限，它的地址和网络请求频繁受到攻击，安全性较低。

为了解决 IPv4 的限制问题，IPv6 应运而生，它具有更大的地址空间和更好的安全性。IPv6 的地址空间是 IPv4 的 2 的 128 次方倍，这意味着 IPv6 可以连接到比 IPv4 更多的设备，而且 IPv6 还支持更多的协议，比如移动 IP 和多播。

总结

虽然 IPv6 已经取代 IPv4 成为了互联网的新主流，但 IPv4 仍然是一个重要的协议。对于编写网络应用程序和理解网络技术的程序员来说，了解 IPv4 的特点和限制是非常必要的。