定义：IPv4，是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版，构成现今互联网技术的基础的协议。目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的核心协议簇。
作用：(1)用于标识节点和链路，通过IP地址的主机位标识节点，通过IP地址的网络为来表示链路
(2)寻址和转发，利用IP地址确定每个节点的位置，通过路由器查询路由表进行转发
（3）适应各种数据链路，根据MTU对IP包进行分片和重组
version：版本号，用来表示封装IP协议的版本号，如IPv4就用0100表示
IHL：头部长度，默认20字节，标识数据包数据部分是从哪里开始的
type of service：服务类型，标识DSCP或IP优先级，QOS识别
total length：ip包长度，表示整个数据包的大小，包含数据部分
identification：标识符，标识主机发送的是哪个数据包，通常每发送一个包其值加1
flags：标志，表示数据是否分片。长度3个bit，字段第一位不使用。第二位DF位，设为1表示不允许分片。第三位MF位，后续是否还有分片，有的话为1，最后一个分片设为0
fragment offest：分片偏移，描述分片的数据包中的位置
ttl：生存时间，该数据包允许经过的路由器最大的跳数（最大值255）
protocol：协议，标识上层协议是TCP还是UDP
header chcksum：头部校验序列，用于头部信息差错校验
source address：源地址，发送数据的一方的IP地址
destination address：目的地址，接收数据一方的IP地址
options：可选项，最长40字节
通过上面我们了解到IP地址每个字段的意思，现在在简单说下IP地址组成。
IP地址是32位二进制数，分为4段。便于识别我们用点分十进制来表示。例：192.168.1.11111111表示为：192.168.1.255
它由网络位和主机位两部分组成，通过子网掩码确定网络位和主机位。
子网掩码：由若干连续1和连续0组成，连续1代表网络位的长度。
网络位：表示所在网络的信息（网段）
主机位：表示所在网段中的具体位置（主机号）
例如一个IP地址为：192.168.1.255 子网掩码为255.255.255.0。我们将255换算为二进制数，每一个255代表8个1。表示这个地址的网络位是24位，可以简写为192.168.1.255/24
IP地址分类（取值范围：0-255，就是每一个段最小0，最大为255）
自然掩码（主类区分）
A类：1-126.X.X.X/8 取值来源第一段第1位固定：00000000-01111111
B类：128-191X.X.X/16 取值来源第一段前2位固定：10000000-10111111
C类：192-223X.X.X/24 取值来源第一段前3位固定：11000000-11011111
D类：224-239.X.X.X用于组播 第一段前4位固定：11100000-11101111
E类： 240-255.X.X.X用于科研 第一段前4位固定：11110000-11111111
特殊IP地址
0.0.0.0：任意IP地址
255.255.255.255：全网广播地址
127.X.X.X：本地回环地址，用于测试本机。这也是A类划分为什么取值范围到126就结束了
主机位全0代表网络ID：例192.168.1.0/24表示该IP网段是192.168.1.0通过掩码识别
主机位全1代表本段广播地址：例192.168.1.255/24表示为该网段的广播地址，向本网段发送广播时，目的地址为192.168.1.255
IP包的转发
主机单播IP包：上层协议要求发送数据包时，目的是否直连，是解析目的主机硬件地址（ARP工作原理），否解析网管硬件地址，封装成帧并从相应接口发出
路由单博IP包：数据包入站，是否本机（不是查询路由表），是否直连。直连解析目的主机的硬件地址，非直连解析下一跳路由器的硬件地址，封装帧发出
主机接收IP包：1.目的地址等于本机IP地址，2.目的地址是一个广播地址，3.目的地址为组播地址，本机属于该组播组，否丢弃数据包