IP地址由网络ID (netid)和主机ID (hostid)组成。IP地址层次结构与Internet层次结构相对应。常用的IP地址有IPV4和IPV6。

IP地址结构IP地址结构与Internet的IP地址结构相对应，Internet上使用的IP地址也采用该结构。IP地址由网络ID (netid)和主机ID (hostid)组成。

因此，IP地址的寻址方式显然带有位置信息。如果你给出一个特定的IP地址，你可以立即知道它位于哪个网络，这给IP互联网的路由带来了很大的好处。

IP地址中不仅包含主机的地址信息，还包含主机所在网络的地址信息。因此，当主机从一个网络迁移到另一个网络时，必须修改主机的IP地址，以正确反映主机IP地址的变化。

如果需要将IP地址202.113.100.81从网络1迁移到网络2，则在该IP地址加入网络2后，需要重新分配IP地址。否则，将无法与Internet上的其他主机进行通信。

IPv4地址的分类和表示一旦你选择了IP地址的长度，并决定将其分成两部分，你必须决定每一部分包含多少位。前缀部分需要足够的位，以便为Internet上的每个物理网络分配唯一的网络号，后缀部分需要足够的位，以便为属于同一网络的每台计算机分配唯一的后缀。

但这不是一个容易的选择。因为在一部分中增加一个比特意味着在另一部分中减少一个比特，所以选择一个大的前缀可以容纳大量的网络，但限制了每个网络的规模；选择大后缀意味着每个物理网络可以包含更多的计算机，但限制了网络的总数。

根据IPv4协议，IP地址的长度为32位。32位包括网络ID (netid)和主机ID (hostid)。

那么这32位中哪个代表网络号，哪个代表主机号呢？

在Internet中，一些网络有数千台主机，而另一些网络只有几台主机。为了适应不同的网络规模，IP协议将IP地址分为A、B、C、D、e五类。IP地址的前几位用于区分IP地址。

原则上，n位前缀允许2n个不同的网络，n位后缀允许在给定网络上拒绝2n个主机。以下是五种类型的地址：

A类IP地址

在A类IP地址中，IP地址的第一个网段是网络号，其余三个网段是本机的编号。如果使用二进制IP地址，则A类IP地址由1字节的网络地址和3字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须为0。A类IP地址包含7个网络标识符和24个主机标识符。A类网络地址数量较少，可用于1600万台以上的大型网络。

B类IP地址

B类IP地址由一个2字节的网络地址和一个2字节的主机地址组成。B类IP地址的最高位数必须为10。在B类1P地址中，网络ID长度为14位，主机ID长度为16位。B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络可容纳6万台以上的计算机。

C类lP地址

在C类IP地址中，前三个数字为网络号码，其余数字为本地计算机号码。如果您使用二进制表示法的IP地址。c类IP地址由一个3字节的网络地址和一个1字节的主机地址组成。网络地址的最高位必须为10。C类IP地址包含网络21个字符，主机8个字符。大量的C类网络地址适用于小规模局域网。每个网络最多可以包含254台计算机。

D类IP地址

D类地址用于IP网络上的组播。D类组播地址机制的用处有限。组播地址是一个唯一的网络地址，可以将报文定向到预定义的IP地址组。D类地址空间，像任何其他地址空间一样，有它的数学限制。D类地址的前四位总是1110。

E类IP地址

E类地址是定义的，但保留用于研究目的，因此在互联网上没有可用的E类地址。

只是Internet信息中心根据网络分配IP地址。因此，只有当我们谈论网络地址时，我们才使用术语A、B和C。

然而，随着计算机网络的快速发展及其在日常生活中的广泛应用，欧洲网络协调中心(RIPE NCC)于2019年11月宣布，全球43亿个IPv4地址已全部分配完毕。这意味着现有的IPv4地址资源不能重新分配给isp(互联网服务提供商)。

为了解决IPV4地址资源枯竭的问题，IETF团队于1998年规划设计了相对完整的新一代地址资源——IPv6，并于同年提出了新的IPv6协议草案标准。随着互联网新时代的到来，新一代IPv6地址比IPv4地址具有更大的容量、更简洁的数据格式和更高的通信效率。但是，目前互联网社会中使用的几乎所有设备都支持IPv4地址协议，IPv4和IPv6的格式不统一，协议的内容也不兼容，那么两者有什么区别呢？IPv6的格式是如何定义和分类的？

3.IPv6地址表示方法

16字节(128bit)的IPV6地址用如下表示法表示：每个2字节的组分为8组。每组用十六进制表示，用冒号分隔。例如：8000:000000000000000000:1234:5678:90ab: defo。

如果0太多，可以用双冒号代替，如IP地址

可以缩写为8000:1234:5678:90ab: def0

支持IPv4地址。例如：0:0:0;0;0;0;202.119.224.80

在本例中，左侧的6个十六进制数字字段以IPv6组冒号分隔，右侧的4个字节表示为IPv4地址的十进制格式，也可以写成：202.119.224.80

Iv. IPv6地址的分类

IPv6在地址前使用不同的前缀来表示不同的地址类别。

前缀00000000:保留。

字冠010:根据运营商地址分配给公司，用于向用户提供网络服务。

前缀100:表示地理地址，类似IPv4地址。

前缀1111111010:链路本地地址，用于单链路或子网的寻址，不能集成到全寻址系统中。

前缀1111111011:表示本地地址，只具有本地意义。防火墙是用来防止信息泄露的。

前缀11111111:组播地址，用于向一组地址发送数据报。

5. IPV4和IPV6报文的差异

IPv4报头函数

“Version”:协议版本。对于IPv4，取值为4。

Header length:数据头的32位/字长度。

服务级别(Type 0f service):指定优先级、可靠性和延迟参数。

Data Unit length (Total length): IP数据报的总长度。

香味识别：表示协议签名、源签名和目的签名。

标志：包括其他标志。

字符偏移量：字符偏移量(64位单位)。

生存时间：允许跨越的网络节点或网关的数量。

用户协议(Protocolid):请求IP地址的协议层。

报头校验和：只对报头有效。

0

选项：确定其他业务。

填充：确保报头长度为32位的整数倍。

IPv6报头功能：

IPV6数据报格式由三部分组成：IP和数据报报头、扩展(下一个报头)和高级数据。IPv6数据头长度为40字节，定义如下：

Version:版本号。对于IPV6，设置为6

优先级：0 ~ 7表示拥塞时允许延迟处理。该值越大优先级越高。8 ~ 15表示处理以固定速率传输的实时业务。

流标签(Fldw标签):路由器根据流标签值在连接前采取不同的策略。

有效载荷长度：不包括报头的净有效载荷长度。

下一个头：如果数据有额外的扩展头，该字段标识紧跟其后的下一个扩展头；如果不是，表示传输层协议类型，如UDP、TCP等。

Hop limit:转发报文的上限。该字段用于防止报文传输过程中的无限循环。首先初始化该数据项，然后每经过一次路由器，该数据项的值就减1，当该数据项的值减为0但仍未到达目的地时，该数据报将被丢弃。

源地址和目的地址：发送方和接收方的IP地址。

另外，作为新一代IP协议，IPv6有了新的扩展头，其结构如下：

逐跳选项头(Hop-by-hop option header):该字段定义了要通过路由器检查的信息。

目的地选项标头：包含关于目的地站点的可选信息。

(3)路由头：提供到达目的地的中间路由器。

芳香化的头：IPv6处理段类似于IPv4。该字段包括数据报标识符、段号和中断标识符。

认证头：目的端对源端进行认证。

安全加密负载头：该字段对负载进行加密，防止数据在传输过程中泄露。

因此，IPV6和IPV4在格式和分类上有很大的不同。IP地址已经从32位变为128位，IPv4的一些低效或很少使用的方面已经被废除或修改。