什麼是 IPv4？
IP 代表 Internet 協定版本 v4 代表第四版 （IPv4），是用於識別網路上設備的最廣泛使用的系統。它使用一組四個數位，用句點分隔（如 192.168.0.1），為每個設備提供一個唯一的位址。此位址可幫助數據通過 Internet 從一台設備找到到另一台設備的路徑。
IPv4 是 1983 年 ARPANET 內部投入生產的主要版本。IP 版本 4 位址是 32 位整數，將以十進位表示。示例 - 192.0.2.126 可以是 IPv4 位址。
什麼是IP位址？
IP 位址 （Internet 協定位址） 是分配給連接到使用 Internet 協定進行通信的網路的每個設備的唯一識別碼。它有兩個主要目的：
標識：唯一標識網路上的設備。
位置尋址：它指示設備在網路中的位置，從而使數據路由成為可能。
瞭解 IPv4 尋址
IPv4 位址由四個八位二進位數序列組成，這些數位以小數點分隔。儘管任何編號系統都可用於表示唯一的 32 位數位，但最常見的是 IP 位址以點十進位表示法表示。一些例子是：
網站 | 點十進位 | 二元的 |
|---|---|---|
Twitter.com | 104.244.42.129 | 01101000.11110100.00101010.10000001 |
Reddit.com | 151.101.65.140 | 10010111.01100101.01000001.10001100 |
Linkedin.com | 108.174.10.10 | 01101100.10101110.00001010.00001010 |
IPv4 位址格式
IPv4 位址由32位（二進位數位）組成，分為四個部分，稱為八位位元組或位元組。每個八位位元組有 8 位，這些位只能以 0 或 1 形式表示，當它們組合在一起時，它們形成一個二進位數。由於每個八位位元組有8位，因此它可以表示從 o 到255的256個數位。這四個八位位元組表示為十進位數，由稱為點分十進位表示法的句點分隔。例如，IPv4 位址 185.107.80.231 由四個八位位元組組成。
二進位表示
IPv4 基本上是由計算機轉換為二進位形式的，儘管這些通常以十進位形式出現，以便於人類閱讀。每個八位位元組都轉換為 8 位二進位數 。例如，二進位中的 185.107.80.231 如下所示：
185: 10111001
107: 01101011
80: 01010000
231: 11100111
所以二進位的 185.107.80.231 是：10111001.01101011.01010000.1110011
IPv4 位址格式
IPv4 的組成部分
IPv4 位址由三部分組成：
Network Part（網路部分）：network 部分表示指定給網路的獨特變體。網路部分共同標識分配的網路的類別。
主機部分：主機部分唯一標識網路上的計算機。IPv4 位址的這一部分分配給每個主機。
對於網路上的每台主機，網路部分是相同的，但是，主機的另一部分必須不同。子網號：這是IPv4 的非強制性部分。擁有大量主機的本地網路被劃分為子網，併為其指定子網編號。
IPv4 尋址的類型
IPv4 基本上支援三種不同類型的尋址模式：
單播尋址模式：該尋址模式用於指定單發送方和單接收方。示例：訪問網站。
廣播尋址模式：此尋址模式用於向網路中的所有設備發送消息。範例：在本地網路中向所有設備發送消息。
多播尋址模式：此尋址模式通常用於本地網路或跨網路，並將消息發送到一組設備。範例：一次將音訊流式傳輸到多個設備。
IPv4 的特徵
IPv4 可以是 32 位 IP 位址。
IPv4 可以是數字位址，其位由點分隔。
標頭字段的數量為12個，標頭字段的長度為20個。
它具有單播、廣播和多播樣式的位址。
IPv4 支援 VLSM（虛擬長度子網掩碼）。
IPv4 使用 POST 位址解析協定映射到 MAC 位址。
RIP 可能是路由守護程序支援的路由協定。
網路應該手動或使用 DHCP 進行設計。
數據包分片允許來自路由器並導致主機。
IPv4 的優勢
IPv4 安全性允許加密以保持隱私和安全。
IPV4 網路分配很重要，目前有相當多的85000個實用路由器。
在超大網路中連接多個設備變得很容易，而不需要 NAT。
這是一種溝通模式，因此提供優質服務也作為經濟的知識轉移。
IPV4 位址被重新定義並允許完美的編碼。
IPv4的系統管理價格高，而且勞動密集、複雜、緩慢且容易出錯。
路由是可擴展且經濟的，因為它更有效地解決了它的集體問題。
在多播組織中，跨網路的數據通信變得非常具體。
IPv4 的限制
IP 依靠網路層位址來識別網路上的端點，每個網路都有一個唯一的IP位址。
全球唯一IP位址的供應正在減少，理論上它們最終可能會用完。
如果有多個主機，我們需要下一個類的IP位址。
複雜的主機和路由配置、非分層尋址、難以重新編號的位址、大型路由表、提供安全性、QoS（服務品質）、移動性以及多宿主、多播等的重要實施是 IPv4 的一大限制，這就是 IPv6 出現的原因。
結論
總之，IPv4 是一種廣泛使用的系統，用於識別網路上的設備，其唯一位址由四個數字組成。它通過將數據定向到正確的目的地，在使設備能夠通過 Internet 進行通信方面發揮著至關重要的作用。儘管存在局限性，但IPv4一直是互聯網發展和運營的基礎。
