连接网络的设备都需要有网络协议，目前应用最广泛的就是IPv4。作为互联网发展历程中的一个关键里程碑，IPv4可以说奠定了互联网通信的基础，使得数据包能够正确地从一个设备转发到另一个设备，不管手机电脑，还是其他要联网的设备，都离不开它。

IPv4全称InternetProtocol version 4，意为互联网通信协议第四版，它使用32位的地址空间，这意味着理论上可以提供大约43亿（准确来说是4,294,967,296）个唯一的IP地址。

IPv4的地址通常由四个部分组成，采用点分十进制表示。例如192.168.1.1就是一个常见的IPv4地址。IPv4地址被划分为网络位和主机位，用于标识不同的网络区域和主机位置。IPv4地址的含义不用过多介绍，只要知道它代表了一台设备即可。

其实我们访问的网站都需要经过IPv4协议访问，只不过记下每一个网站的IPv4地址太麻烦，所以一般将其转化为我们常用的网址，如果使用过ping工具，就会看到ping的这个网站的IPv4地址。

IPv4面临的最大挑战是资源的有限性，早期在分配地址时，国际互联网名称和编号分配机构（ICANN）没有想到后来的互联网会发展得这么繁荣，而且在分配时多少有点私心，所以地址分配非常不均衡，再加上后来电脑和手机的蓬勃发展，43亿的地址已经远远不够用了，分配给我国的IPv4地址已经在2019年就耗尽。

为了解决IPv4地址短缺的问题，人们研发出了网络地址转换（NAT）技术。NAT允许一个组织或家庭在内部使用私有IP地址，然后通过一个公共的IPv4地址与外部网络进行通信。这样，多个内部设备就可以共享一个公共的IPv4地址，从而大大节省了IP地址资源。

此外，动态主机配置协议（DHCP）也是解决IPv4地址短缺问题的一种有效手段。DHCP可以自动为设备分配IP地址，当设备不再需要使用该地址时，地址可以被回收并重新分配给其他设备。这样就可以提高IP地址的利用率了。

所以我们会发现，在本地显示的IPv4地址和设备在公网的IPv4地址是不一样的，在进行一些游戏的设置，或是布置NAS的时候格外需要注意。

虽然现在大多数新设备都支持了IPv6，但是由于成本，设备，以及运营商等多方面因素，IPv4要过渡到IPv6还需要很长时间和漫长的过程，在未来的很长时间内IPv4将仍然是主流的网络协议。