ip位址是ip協議的重要組成部分，它可以識別接入網際網路中的任意一台裝置。在ip接力中，我們已經看到，ip包的頭部寫有出發地和目的地的ip位址。ip包上攜帶的ip位址和路由器相配合，最終允許ip包從網際網路的一台電腦傳送到另一台。
在【網路層協議 ip家族】中，我們是以ipv4為例說明ip包的格式的。ipv4和ipv6是先後出現的兩個ip協議版本。ipv4的位址就是乙個32位的0/1序列，比如11000000 00000000 0000000 00000011。為了方便人類記錄和閱讀，我們通常將32位0/1分成4段8位序列，並用10進製來表示每一段(這樣，一段的範圍就是0到255)，段與段之間以.分隔。比如上面的位址可以表示成為192.0.0.3。ipv6位址是128位0/1序列，它也按照8位分割，以16進製制來記錄每一段(使用16進製制而不是10進製，這能讓寫出來的ipv6位址短一些)，段與段之間以:分隔。
ip位址的分配是乙個政策性的問題。icann(the internet corporation for assigned names and numbers)是internet的中心管理機構。icann的iana(internet assigned numbers authourity)部門負責將ip位址分配給5個區域性的網際網路序號產生器構(rir，reginal internet registry)，比如apnic，它負責亞太地區的ip分配。然後rir將位址進一步分配給當地的isp(internet service provider)，比如中國電信和中國網通。isp再根據自己的情況，將ip位址分配給機構或者直接分配給使用者，比如將a類位址分配給乙個超大型機構，而將c類位址分配給乙個網咖。機構可以進一步在區域網內部分配ip位址給各個主機。(a/b/c類位址請參閱【網路層協議 ip家族】)
5個rir的分管區域
並不是所有的位址都會被分配。一些位址被預留，用於廣播、測試、私有網路使用等。這些位址被稱為專用位址(special-use address)。你可以查詢rfc5735來了解哪些位址是專用位址。
(rfc，request for comments。rfc是一系列的技術文件，用於記錄internet相關的技術和協議規定。每乙個rfc檔案都有乙個固定的編號。它們是網際網路的乙個重要財產。你可以通過 來查詢rfc檔案)
由於ipv4協議的位址為32位，所以它可以提供232, 也就是大約40億個位址。如果地球人每人乙個ip位址的話，ipv4位址已經遠遠不夠。更何況，人均持有的入網裝置可能要遠多於乙個，下圖中顯示了乙個家庭對ip位址的需求，這種需求量已經相當常見了：
5個rir區域的預計耗盡日期
儘管一些技術措施(比如nat技術，我會在其他文章中深入nat)減緩了情況的緊急程度，但ipv4位址耗盡的一天終究還是會很快到來。很明顯，我們需要更多的ip位址，以滿足**式增長的網際網路裝置對ip位址的需求。
個位址。這是怎樣乙個概念呢？我們可以大概計算一下
地球表面積大約為510,067,866,000,000平方公尺。在一平方厘公尺(大約是指甲蓋大小)的面積內，我們可以有6.67x1016個ip位址！所以在短期的時間內，我們應該不會看到ipv6被用盡的尷尬。(不排除在未來計算機以分子尺寸出現，那麼我們就會有ipv6耗盡危機了)
所以，為了解決ipv4位址耗盡危機，這就是結論。
阻礙遷移的過程的主要在於ipv4和ipv6 格式的不相容性。老的路由器支援ipv4格式的ip包，但它們無法理解ipv6格式的ip包。所以這一遷移過程必然要伴隨者裝置的更新。然而，我們的許多 網際網路資產都是建立在ipv4網路上的，不可能一夜之間停止ipv4網路的服務而整體遷移到ipv6網路中。這一遷移過程注定充滿坎坷。
網路層 位址解析協議ARP
ip位址與實體地址的相互轉換問題 如下圖，主機h10向主機h1傳送了ip包，路由器r1要想在區域網中將ip包傳送給主機h1，需知道h1的實體地址 位址解析協議arp address resolution protocol 逆位址解析協議rarp reverse address resolution ...
網路層 ARP 找Mac位址協議
arp協議 傳送乙個arp請求分組，得到目的網路對應的mac位址，再存到主機的arp快取記憶體中，以供使用。正常傳送資料的時候需要在鏈路層新增目的主機和源主機的mac位址，但是一般目的主機的mac位址不能輕易獲得，因此需要在主機的arp快取記憶體中尋找對應的mac位址，要是找不到，就立即傳送arp協...
網路層 IP協議及IP位址總結
在複雜的網路環境中確定乙個合適的路徑 節點 主機和路由器的統稱 ip協議的功能 定址和路由 根據對方的ip位址，尋找出最佳的路徑傳輸資訊 傳遞服務 不可靠 ip協議只是盡最大努力去交付，可靠由上層tcp協議提供 無連線 事先不建立會話 資料報的分片和重組 解包 4位首部長度 分用 8位協議 以ipv...