IPv4 - 概述

這個時代被稱為計算機時代。計算機極大地改變了我們的生活方式。當計算裝置連線到其他計算裝置時，使我們能夠以閃電般的速度共享資料和資訊。

什麼是網路？

在計算機世界中，網路被認為是一組透過某些共享介質（可以是有線或無線）互連的主機。計算機網路使主機能夠透過介質共享和交換資料和資訊。網路可以是跨越辦公室的區域網 (LAN)，也可以是跨越城市的都會網路 (MAN)，還可以是跨越城市和省份的廣域網 (WAN)。

計算機網路可以很簡單，比如兩臺 PC 透過一根銅纜連線在一起，也可以複雜到世界上每臺計算機都連線到其他所有計算機，稱為網際網路。然後，網路會包含越來越多的元件以實現其最終的資料交換目標。以下是計算機網路中涉及的元件的簡要描述：

• 主機 - 主機被認為位於網路的最終端，即主機是資訊的來源，另一個主機將是目的地。資訊在主機之間端到端流動。主機可以是使用者的 PC、網際網路伺服器、資料庫伺服器等。

• 介質 - 如果是有線，則可以是銅纜、光纖電纜和同軸電纜。如果是無線，則可以是免費的無線電頻率或某些特殊的無線頻段。無線頻率也可用於互連遠端站點。

• 集線器 - 集線器是一個多埠中繼器，用於連線 LAN 段中的主機。由於吞吐量低，集線器現在很少使用。集線器工作在 OSI 模型的第 1 層（物理層）。

• 交換機 - 交換機是一個多埠網橋，用於連線 LAN 段中的主機。交換機比集線器快得多，並且以線速執行。交換機工作在第 2 層（資料鏈路層），但也提供第 3 層（網路層）交換機。

• 路由器 - 路由器是第 3 層（網路層）裝置，它為傳送到某個遠端目的地的資料/資訊做出路由決策。路由器構成任何互連網路和網際網路的核心。

• 閘道器 - 軟體或軟體和硬體的組合，用於在使用不同資料共享協議的網路之間交換資料。

• 防火牆 - 軟體或軟體和硬體的組合，用於保護使用者資料免受網路/網際網路上意外接收者的訪問。

網路中的所有元件最終都服務於主機。

主機定址

只有當主機能夠在網路上識別彼此時，主機之間才能進行通訊。在一個衝突域（其中一個主機在段上傳送的每個資料包都會被其他所有主機聽到）中，主機可以透過 MAC 地址直接通訊。

MAC 地址是出廠編碼的 48 位硬體地址，它也可以唯一地識別主機。但是，如果主機想要與遠端主機通訊，即不在同一網段或邏輯上未連線，則需要某種定址方式來唯一地識別遠端主機。連線到網際網路的所有主機都分配了一個邏輯地址，這個邏輯地址稱為網際網路協議地址。