IP协议
IP协议格式：
4位版本号：指定IP协议的版本，对于IPv4来说，就是4。
4位首部长度：IP头部的长度是多少个32bit(4字节)，也就是 length * 4 的字节数。4bit表示最大的数字是15，因此IP头部最大长度是15 * 4 = 60字节。
8位服务类型(TOS)：说是8位，其实只有4位有效。有效的4位表示四种"工作模式"，分别表示：最小延时，最大吞吐量，最高可靠性，最小成本。这四者相互冲突，只能选择一个(只有一位可以是1)。
16位总长度：IP数据报整体占多少个字节，也就是IP数据报的报文长度是多少，它不表示一个数据报最多只能有64kb，IP协议自带了分包组包(分片组片)的机制。
16位标识(id)：唯一的标识主机发送的报文。如果IP协议报文被分包(分片)了，那么每一个包(片)里面的这个id都是相同的。
3位标志字段：第一位保留位（保留的意思是现在不用，但是还没想好说不定以后要用到）。第二位用来表示当前分没分包(分没分片)。第三位表示当前这个包(片)是否是所在包(片)的最后一个
13位分片偏移：是分包(分片)相对于原始IP报文开始处的偏移量。其实就是在表示当前分包(分片)在原报文中处在哪个位置。它用来区分前后顺序。
8位生存时间(TTL)：表示一个ip数据报可以在网络中生存的时间(转发的次数)。一般是从64开始，每次经过一个路由TTL就-1，一直减到0还没到达的话就丢弃了。这个字段主要是用来防止出现路由循环(永远也发不过去)。
8位协议：指的是IP载荷中数据报使用的传输层协议类型，也就是表示上层协议的类型。
16位校验和：IP校验和使用了一个比较常见的CRC算法(循环冗余校验)来鉴别头部是否损坏。
CRC即CRC算法(循环冗余校验)：把IP协议数据报中的每个字节都进行累加，和放到一个两个字节的数字中(加的过程中如果溢出了就溢出)，最终得到的结果就是校验和
发送方发送IP协议数据报的时候，就先计算一个校验和，接收方接收的时候，按照同样的规则再算一次校验和，最后看一下两次校验和是不是一样的(这里出现问题的概率还是比较小的)
32位源地址和32位目标地址：表示发送方地址和接收方地址，它就是IP地址。
选项字段（不定长，最多40字节）：暂时忽略；
IP地址
IP地址（Internet Protocol Address）是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
IP地址是一个32位的二进制数，为了给人来看，通常会把这个32位的整数转换成"点分十进制"表示(如127.0.0.1)。点分十进制使用3个点把IP地址分成了4个部分，每个部分1个字节，每个部分的取值范围0-255
IPv6可以完全解决IP地址不够用的问题，可以给地球上的每一粒沙子都分配一个IP地址，但是当前网络现状仍然是NAT机制 + 动态分配IP地址，是因为IPv6与IPv4不兼容~~
网络号与主机号
IP地址分为两个部分，网络号和主机号：
网络号：标识网段，保证相互连接的两个网段具有不同的标识；网段就是网络号，它是局域网的身份标识~~
主机号：标识主机，同一网段内，主机之间具有相同的网络号，但是必须有不同的主机号；
同一个局域网中，主机之间的网络号是相同的，主机号是不同的~~在两个相邻的局域网中，要求网络号是不同的，主机号随意(同一个路由器连接的局域网)~~
子网掩码
IP地址通过子网掩码来划分出从哪到哪是一个网络号，从哪到哪是一个主机号~~
子网掩码格式和IP地址一样，也是一个32位的二进制数。
子网掩码它的左半边都是1，右半边都是0(不会01混着)，左半边有多少个1就表示IP地址左侧的多少位是网络号~~右半边有多少个0就表示IP地址右侧的多少位是主机号~~
动态分配IP地址
动态分配IP地址技术主要是解决当前IPv4地址不够用的问题(主流机制)，是路由器的一个重要功能；
动态分配IP地址：设备上网的时候才分配IP地址，不上网的时候就把IP地址回收，给别人用~~
这种方案并没有增加IP地址的数量，只是提高了利用率而已，治标不治本
NAT机制
NAT机制主要解决当前IPv4地址不够用的问题(主流机制)，是路由器的一个重要功能；
NAT机制把IP地址分成了两大类：
1、外网IP/公网IP
2、内网IP/局域网IP
NAT机制约定：在同一个局域网内部，IP不能重复，但在不同的局域网中，IP之间允许重复。但是外网IP是要求唯一的~~
NAT能够将局域网IP在对外通信时转为外网IP，也就是一种将局域网IP和外网IP相互转化的技术方法；
很多学校，家庭，公司内部采用每个终端设置局域网IP，而在路由器或必要的服务器上设置外网IP；
运营商的路由器连接着千家万户的设备，因此它的一个外网IP可能代替了上万个设备(这些设备都是局域网IP)，它用了一个IP地址代替了很多设备，自然就节省了IP地址的个数
我们可以通过NAT设备访问到外网的IP，但是我们无法访问到其他局域网的IP(也就是无法访问到其他局域网设备)
特殊的IP地址
如果一个IP地址主机号为0，此时这个IP就表示网络号~~例如192.168.0.0，代表当前局域网~~
如果一个IP地址主机号为1，此时这个IP往往表示这个局域网的"网关"~~例如192.168.0.1，代表局域网的"网关"(通常就是路由器的IP)
如果一个IP地址主机号为全1，此时这个IP表示广播IP
如果一个IP地址是127.*开头的，都是"环回IP"，也就是自己的IP地址的另一种表示，典型的就是127.0.0.1
路由选择
IP数据报中就包含了目的IP，网络数据报到达路由器的时候，路由器自身有一个"路由表"数据结构(路由表就是这个路由器认识的路)，一个路由器只能认识到附近的一部分网络面貌~~
如果当前的目的IP路由器认识，就会给出一个明确的路线~~如果当前的目的IP路由器不认识，路由器就会把数据报转发给一个"更见多识广"的路由器(在路由表里有一个默认的选项，下一跳)~~
有可能找了一大圈也没到达目的地(目的IP)，比如IP地址不存在/IP地址不可达~~
