IPv4與IPv6協議| IP尋址方案和限制
因特網協議
IP（Internet協議）是1981年IETF（互聯網工程任務組）RFC791（徵求意見）中定義的。IP是一種用於分組交換通信網絡的無連接協議。IP提供從一個主機到另一個主機的數據傳輸，其中主機由一個稱為IP地址的唯一編號標識。IP不支持保證交付或維護交付順序。它的工作是盡最大的努力，因此，它屬於包傳輸網絡中的最大努力流量。IP（TCP）之上的層將負責包的保證傳遞和排序。
IP地址是一個給定的數字，用於全局唯一地標識計算機網絡中的主機。在一個真實的單詞例子中，你可以想象一個帶有國家代碼的電話號碼，這個號碼對於一個人來說是唯一的。如果Alice想給Bob打電話，Alice會打Bob的電話號碼，如果Alice想給Bob發送一個數據包，那麼Alice將把這個包發送到Bob的唯一IP地址。這些IP地址稱為公共IP或真實IP。想一個例子，愛麗絲打電話給鮑勃的辦公室，打分機號碼打給鮑勃，分機號碼從外面打不到，因為這個分機是私人的。（分機號碼834929），同一分機號碼也可以存在於另一家公司。（B公司分機834929）。就像在IP世界裡一樣，在專用網絡中也有專用IP地址在使用。這是無法直接從外部到達的，它也不是唯一的。
IPv4
定義見RFC 791
這是一個用於標識主機的32位數字。所以總地址空間是232，幾乎等於4×109。IP以類和無類的概念運行，以克服地址的不足。類網絡是用來識別網絡和網絡主機的尋址方案。IPv4有5個級別A、B、C、D和E。在A類中，32位的前8位標識網絡，B類是前16位，C類是24位。如果考慮C類地址，前24位標識網絡部分，最後8位標識特定網絡中的主機。理論上，一個C類網絡只能包含28個主機，即256個主機。
由於地址空間的限制，1993年引入了無類域間路由（CIDR）。CIDR沒有固定的網絡部分和主機部分，而是引入了具有相關子網掩碼的可變長度的網絡和主機部分。
IPv6
在RFC 2460中定義
IPv6的引入克服了IP地址空間的不足。IPv6是一個128位數字，地址空間為2128（約3.4×1038）。這為克服尋址空間問題和路由流量提供了靈活性。
地址格式：
在IPv6中，前64位定義了網絡部分，其餘64位是主機地址部分。IPv4用4個8位二進制的塊表示，而IPv6用冒號分隔的8組16位十六進制值表示。
示例：2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
為了便於使用，可以用以下規則對其進行縮寫
（1） 16位值內的前導零可以省略
（2） 地址中連續出現的一組零可以用雙冒號代替
因此2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004可以寫為以下內容
2607:f0d0:1002:0051:0000:0000:0202:0004
2607:f0d0:1002:0051:：202:4
IPv6的主要特點
（1） 地址空間大，因為它是128位的
（2） 對多播的增強支持
（3） 支持網絡層安全
（4） 支持移動性
（5） 如有必要，可擴展標頭
（6） 如果網絡支持更大的MTU，IPv6支持更大的有效負載。（巨型圖）
小結：
（1） IPv4是32位地址空間，其中IPv6有128位地址空間。
（2） 引入CIDR是為了優化IPv4的使用
（3） IPv4格式為四位八位，IPv6為8塊十六進制。
（4） 儘管IPv4支持有限多播，但IPv6廣泛支持多播
（5） IPv6避免了三角路由，因為它支持移動性
（6） IPv6支持比IPv4更大的負載
