IP 旨在讓最終目標(biāo)主機(jī)收到數(shù)據(jù)包，但是在這一過程中僅僅有 IP 是無法實(shí)現(xiàn)通信的。必須還有能夠解析主機(jī)名稱和 MAC 地址的功能，以及數(shù)據(jù)包在發(fā)送過程中異常情況處理的功能。

1、1DNS

我們平常在訪問某個(gè)網(wǎng)站時(shí)不使用 IP 地址，而是用一串由羅馬字和點(diǎn)號組成的字符串。而一般用戶在使用 TCP/IP 進(jìn)行通信時(shí)也不使用 IP 地址。能夠這樣做是因?yàn)橛辛?DNS （Domain Name System）功能的支持。DNS 可以將那串字符串自動轉(zhuǎn)換為具體的 IP 地址。

這種 DNS 不僅適用于 IPv4，還適用于 IPv6。

2、ARP

只要確定了 IP 地址，就可以向這個(gè)目標(biāo)地址發(fā)送 IP 數(shù)據(jù)報(bào)。然而，在底層數(shù)據(jù)鏈路層，進(jìn)行實(shí)際通信時(shí)卻有必要了解每個(gè) IP 地址所對應(yīng)的 MAC 地址。

ARP 是一種解決地址問題的協(xié)議。以目標(biāo) IP 地址為線索，用來定位下一個(gè)應(yīng)該接收數(shù)據(jù)分包的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對應(yīng)的 MAC 地址。不過 ARP 只適用于 IPv4，不能用于 IPv6。IPv6 中可以用 ICMPv6 替代 ARP 發(fā)送鄰居探索消息。

RARP 是將 ARP 反過來，從 MAC 地址定位 IP 地址的一種協(xié)議。

3、ICMP

ICMP 的主要功能包括，確認(rèn) IP 包是否成功送達(dá)目標(biāo)地址，通知在發(fā)送過程當(dāng)中 IP 包被廢棄的具體原因，改善網(wǎng)絡(luò)設(shè)置等。

IPv4 中 ICMP 僅作為一個(gè)輔助作用支持 IPv4。也就是說，在 IPv4 時(shí)期，即使沒有 ICMP，仍然可以實(shí)現(xiàn) IP 通信。然而，在 IPv6 中，ICMP 的作用被擴(kuò)大，如果沒有 ICMPv6，IPv6 就無法進(jìn)行正常通信。

IP地址定位查詢：
https://www.ipdatacloud.com/?utm-source=LJ&utm-keyword=?1084

4、DHCP

如果逐一為每一臺主機(jī)設(shè)置 IP 地址會是非常繁瑣的事情。特別是在移動使用筆記本電腦、只能終端以及平板電腦等設(shè)備時(shí)，每移動到一個(gè)新的地方，都要重新設(shè)置 IP 地址。

于是，為了實(shí)現(xiàn)自動設(shè)置 IP 地址、統(tǒng)一管理 IP 地址分配，就產(chǎn)生了 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）協(xié)議。有了 DHCP，計(jì)算機(jī)只要連接到網(wǎng)絡(luò)，就可以進(jìn)行 TCP/IP 通信。也就是說，DHCP 讓即插即用變得可能。

DHCP 不僅在 IPv4 中，在 IPv6 中也可以使用。

5、NAT

NAT（Network Address Translator）是用于在本地網(wǎng)絡(luò)中使用私有地址，在連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)轉(zhuǎn)而使用全局 IP 地址的技術(shù)。

除轉(zhuǎn)換 IP 地址外，還出現(xiàn)了可以轉(zhuǎn)換 TCP、UDP 端口號的 NAPT（Network Address Ports Translator）技術(shù)，由此可以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)全局 IP 地址與多個(gè)主機(jī)的通信。

NAT（NAPT）實(shí)際上是為正在面臨地址枯竭的 IPv4 而開發(fā)的技術(shù)。不過，在 IPv6 中為了提高網(wǎng)絡(luò)安全也在使用 NAT，在 IPv4 和 IPv6 之間的相互通信當(dāng)中常常使用 NAT-PT。

6、IP 隧道

夾著 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè) IPv6 網(wǎng)絡(luò)

如上圖的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò) A 與網(wǎng)絡(luò) B 之間無法直接進(jìn)行通信，為了讓它們之間正常通信，這時(shí)必須得采用 IP 隧道的功能。

IP 隧道可以將那些從網(wǎng)絡(luò) A 發(fā)過來的 IPv6 的包統(tǒng)合為一個(gè)數(shù)據(jù)，再為之追加一個(gè) IPv4 的首部以后轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò) C。

一般情況下，緊接著 IP 首部的是 TCP 或 UDP 的首部。然而，現(xiàn)在的應(yīng)用當(dāng)中“ IP 首部的后面還是 IP 首部”或者“ IP 首部的后面是 IPv6 的首部”等情況與日俱增。這種在網(wǎng)絡(luò)層的首部后面追加網(wǎng)絡(luò)層首部的通信方法就叫做“ IP 隧道”。

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