什么是IPv4？IP地址是什么？你需要知道的一切
如今，在这个快速发展的全球互联网世界中，我们不能跳过IPv4。它是目前使用最多的IP，仍然拒绝将其位置让给更新和改进的IPv6。是什么让IPv4如此特别？让我们来看看。
1、什么是IPv4？
IPv4是Internet协议版本4的缩写。互联网协议（IP）的第四个版本仍然是互联网通信的流行协议。它为互联网或本地网络上的通信建立了规则和限制。由于IP，我们可以通过数据包转发实现互联网络路由，因为它定义了格式，通信使用IPv4地址，并路由数据。
与传输控制协议（TCP）相比，Ipv4协议不需要保证传输，这使其成为一种无连接协议。它采用尽力而为的交付模式，并使其快速运行。
IPv4于1981年由互联网工程任务组（IETF，RFC 791）首次描述，后来于1982年被美国国防部采用，1982年被SATNET采用，1983年被ARPANET采用。
我们也不能错过谈论IPv4地址。IPv4地址是一个32位地址，用于标识网络上的设备。它由4组数字（八位字节）组成，每组最多3个数字。IPv4将标识网络和网络上的单个主机。
这里有一个IPv4地址的示例：185.107.80.231
您可以通过在计算机上执行简单的命令来查找网站的IP地址。转到Windows上的命令提示符或macOS和Linux上的终端，键入此命令，然后按Enter键：
nslookup域名.com
用您想要的域名更改domainname.com。结果将是IPv4地址（来自A DNS记录）和IPv6地址（来自AAAA DNS记录）。
IPv4存在的问题如下：
•IP地址耗尽。仅凭IPv4地址无法满足对IP地址的业务需求，因此它们已经在向IPv6迁移。
•默认情况下不支持IPsec。您仍然可以启用它，但使用较新的IP会容易得多。
•有限的标头，您无法在其中添加额外的参数。
•它变得太贵了，每个IP地址的价格超过25美元。
2、互联网是如何工作的？
与普遍看法相反，互联网不是许多云进行无线通信，而是遍布全球的许多数据中心和想要使用服务的客户之间的有线网络连接。海洋之间有巨大的电缆连接着重要的网络点。
在这个由互连设备和较小网络组成的大型网络中，我们需要对连接的设备及其地址进行有序和明确的标识。
客户端需要IP地址作为标识，服务器也是如此。服务器还需要主机名。对于web服务器，您已经看到它们有一个域名（主机名），如Google.com，当您想访问它时，您将看到该页面的内容。
每个网站的内容都托管在数据中心的web服务器上。网站和应用程序需要服务器来托管服务，以便您可以访问它们。
3、IP地址是什么
IP地址是网络上每个主机（客户端或服务器设备）的ID和标识符。有公共和私有IP地址。您将在封闭的专用网络上拥有一个专用IP地址，可以使用该网络并连接到该网络上的其他设备。
如果你想访问互联网，你需要一个使用互联网服务提供商提供的公共IP地址的路由器。
在服务器端，他们还需要一个公共IP地址。此IP地址不应更改。它应该是静态的，这样客户就可以很容易地找到它。
但是，当您访问网站时，您键入的不是他们的IP地址，而是他们的域名。这是如何工作的？
4、DNS（域名系统）
域名系统（DNS）来了。它是一个国际系统，一个域名及其IP地址的数据库。它是一种无所不知的服务，用域名的IP地址回答DNS查询。
DNS具有不同级别的层次结构，每个级别都知道下面一个级别的答案。最高的是Root，它知道TLD服务器的位置。另一方面，他们知道自己的顶级域名（如.com、net等）的域名在哪里。
该组织允许您简单地键入域名，您的计算机将开始查找其IP地址（a或AAAA DNS记录），该地址从您计算机的DNS缓存开始，然后是搜索您答案的不同递归DNS服务器，最后是提供此答案的权威DNS服务器。
5、IPv4的起源
ARPAnet是一切开始的地方。美国国防部高级研究计划局为ARPAnet研究网络提供了资金。它于1969年首次可访问，并允许4台主机之间的连接。每个主持人都有自己的特定地址用于在线交流。随着时间的推移，网络不断发展，1981年连接了213台主机。ARPA对美国的大学和研究机构产生了重大影响。
一旦不同类型的网络出现，就有必要将它们连接成一个单一的、包容的、规模可观的网络。目标是在保持每个网络的异构性的同时，实现跨网络的用户通信。为了实现这一目标，Vint Cerf（NCP）和Robert Khan（DARPA）在20世纪70年代上半叶开展了一项传输控制计划，并于1974年发表了他们的第一篇论文。
传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）在其四个实现中的第三个中被分为不同的版本。TCP/IP v4的初稿于1978年发布。到1981年，它已经成为常态，1983年1月1日，通常被称为“国旗日”，ARPANET用TCP/IP（也称为“IPv4”）取代了NCP。
…今天的IPv4
1993年晚些时候，对IPv4地址分配进行了巨大的改进，称为无类域间路由（CIDR）。多亏了CIDR，现在我们有了一个后缀，它是一个介于0和32之间的数字，显示了代表网络的位数。它看起来像192.168.100.14/24。CIDR允许使用适应当前需求的可变长度子网。
通过减少困扰类系统的未使用地址的数量，CIDR延迟了路由表的扩展并延长了IPv4的寿命。这个技巧对IPv4地址耗尽有很大帮助，但更像是一个临时的解决方案，而不是最终的解决方案。
6、IPv4分类
我们可以区分五类IPv4地址：A、B、C、D和E。每一类都有自己的IP地址集。让我们来看看它们。
A类-第一位是0，跨越值0.0.0.0到127.255.255.255。这个类有8位用于网络，24位用于主机，是为大型网络设计的。
B类-适用于中型到大型网络。前两位为10，介于128.0.0.0和191.255.255.255之间。它还包含16位主机和16位网络。
C类-我们将其用于小型局域网（LAN）。此类网络使用三个八位字节缩进。IP地址的范围为192.0.0.0到223.255.255.255，24个网络位和8个主机位。
D类——只有需要多播的程序才使用它。这意味着我们不将D类用于标准网络功能。相反，它的前三位被设置为“1”，第四位用于“0”。此外，32位网络地址构成了D类地址。
E类-我们出于实验或研究相关的原因使用它。这类IP地址涵盖了第一个八位字节值240.0.0.0到255.255.255.255。E类IP地址的前四位是二进制格式的一位。
7、使用IPv4的好处
使用IPv4仍然有一些好处：
•出色的系统支持。由于已经存在多年，所有网络设备都支持IPv4。
•拓扑结构简单。设置和管理IPv4网络更容易。
•IPv4地址较短。这使得它们更容易书写，甚至更容易记忆。
•与任何设备兼容。IPv4的基本目的是连接网络中的设备。当然，数以百万计的设备已经支持此协议。这使其成为设备最容易兼容的互联网协议。
8、如何监控您的IPv4地址？
网络协议的一个公开组件是IP地址。如果网络攻击者有权访问DNS设置，他们可以更改IP（IPv4或IPv6）地址。通过这样做，他们可以禁止消费者到达某个位置，或者将他们指向一个危险的网站。但是，您可以通过使用DNS监控服务来防止这种情况。使用它，您可以检查IP地址，如果出现问题，您将收到通知，以便您采取适当的行动。
9、IPv4与IPv6的差异
旧IPv4和新IPv6之间有几个重要区别：
•32位地址与128位地址相比，在IPv6的情况下提供了更多的地址。
•4294967296个IP地址与340282366920938463463374607431768211456个IP地址相比。
•碎片化允许与不允许碎片化。
•手动或使用DHCP与SLAAC或DHCP6进行地址配置。
•IPsec可选与标准的一部分。IPv6支持端到端加密，可以避免中间人攻击。
•NAT转换与IPv6中不需要NAT转换。
您可以阅读我们深入的IPv4与IPv6比较以获取更多信息。
10、NAT（网络地址转换）如何与IPv4协同工作
网络地址转换（NAT）是一项重要技术，通过允许专用网络上的多个设备共享单个公共IP地址，有助于缓解IPv4地址耗尽。NAT在路由器上运行，充当本地网络和更广泛的互联网之间的中介。
当专用网络上的设备（如计算机或智能手机）向互联网发送数据时，NAT会用路由器的公共IP地址替换其私有IP地址。此过程包括维护一个转换表，该表将内部私有IP地址和端口号映射到相应的公共IP地址和港口。收到响应时，NAT使用此映射将数据引导回私有网络上的正确设备。
NAT有三种常见类型：
静态NAT：将一个私有IP地址映射到特定的公共IP。
•动态NAT：使用公共IP池，根据需要将其分配给私有设备。
•PAT（端口地址转换）：通过使用唯一的端口号区分流量，允许许多设备共享单个公共IP。
NAT对于缓解IPv4地址耗尽至关重要，同时通过将内部网络结构隐藏在外部网络之外来维护安全。然而，它带来了与对等应用程序的兼容性等挑战，IPv6地址本身就可以解决这些问题。
11、如何找到您的IPv4地址？
您可以通过在Google.com中键入“我的IP是什么”来找到您的外部IPv4地址，您将在丰富的代码段中看到它，而无需打开任何页面。
如果您使用的是Windows设备，可以打开Cmd（命令提示符）并键入“ipconfig”。您将看到完整的IP配置。
在Linux上，打开终端并键入“ip addr”。然后搜索“inet”，您将在那里看到它。
在macOS上，单击左上角的Apple图标，然后单击“系统首选项”。在该网络之后，找到您正在使用的网络连接并单击它。
此外，在Linux和macOS上，您可以使用Dig命令检查您的IPv4。打开终端应用程序，在其中编写以下命令：
dig cloudns.net
然后在答案部分，您可以找到要检查的域名的IPv4地址。
12、IPv4的未来是什么？
我们正处于从IPv4向IPv6过渡的时期。这不是一个快速的迁移，许多企业决定暂时坚持双栈模式。它更难管理，但比仅使用IPv6更可靠。
由于IPv4地址耗尽，最终我们将走向一个只支持IPv6的未来，这需要一段时间。这方面的领先国家是印度、比利时、德国、马来西亚和希腊。
目前，全球采用率刚刚超过30%，但这一比例正在上升。
13、如何找到我的网站IP地址？
确保您的网站可供所有用户访问需要知道它是否支持IPv4、IPv6或两者兼而有之。以下是使用ClouDNS免费DNS工具的简化指南：
1.打开工具：前往ClouDNS免费DNS工具网站。
2.输入域名：在工具中键入您网站的域名，如cloudns.net。
3.选择工具类型：从选项中选择“DNS记录”。
4.选择DNS解析器：选择一个DNS解析器，然后单击“检查”开始查询。
5.查看结果：向下滚动到结果部分。如果你看到：
•A记录，您的网站支持IPv4。
•AAAA级记录，您的网站支持IPv6。
•这两条记录都表示支持IPv4和IPv6。
这种快速检查可确保您的网站使用最新的互联网协议，提高全球受众的可访问性和性能。
结论
迄今为止最流行的协议是IPv4。当IPv4首次出现时，似乎有足够的地址供连接到互联网的所有设备使用。然而，世界人口正在迅速增长，增加了对IP地址的需求。
此外，由于社会几乎每个领域的持续技术进步，更多的网络都在增长。因此，这意味着IP地址的增加。这导致了一种新型IP地址的开发，如IPv6，它具有更突出的功能和容量，我们预计有一天会取代IPv4。
然而，只要有可用的IPv4地址，就会有人需要它们。因此，请立即获取未使用的IP地址，以帮助解决全球IPv4短缺问题。