每台联网的设备都需要一个网络协议来连接网络，而IPv4协议是目前应用最广泛的协议之一。作为互联网发展历程中的一个重要里程碑，IPv4协议奠定了互联网通信的基础，确保了数据包可以从一个设备准确快速地传输到另一个设备，不论是手机、电脑还是其他任何需要联网的设备都离不开它。
IPv4，全称为Internet Protocol version 4，即互联网通信协议第四版。它利用32位的地址空间，理论上可以提供约43亿个（准确数字为4,294,967,296）独特的IP地址。
IPv4地址由四个部分组成，采用点分十进制表示法。例如，常见的IPv4地址是192.168.1.1。IPv4地址分为网络位和主机位，用于标识不同的网络区域和设备位置。IPv4地址的具体含义无需过多介绍，它主要代表一台联网设备。
实际上，我们访问的每个网站都需要通过IPv4协议来访问。虽然记住每个网站的IPv4地址非常困难，因此通常我们会使用更常见的网址来代替。如果你使用过ping工具，你会看到被ping网站的IPv4地址。
IPv4面临的最大挑战是资源的有限性。当初国际互联网名称和编号分配机构（ICANN）在分配地址时，未曾预料到互联网的繁荣，并且在分配过程中可能存在一些私心，导致地址分配极不均衡。随着电脑和手机的飞速发展，那43亿的地址已经远远无法满足需求。甚至在2019年，我国已经耗尽了所分配的IPv4地址。
为了解决IPv4地址短缺的问题，网络地址转换（NAT）技术应运而生。NAT允许一个或家庭使用私有IP地址内部通信，并通过一个公共的IPv4地址与外部网络连接。这样，多个内部设备可以共享一个公共IPv4地址，从而大大节省了IP地址资源。
动态主机配置协议（DHCP）也是解决IPv4地址短缺的有效手段之一。DHCP能够自动为设备分配IP地址，当设备不再需要时，这些地址可以被回收并重新分配给其他设备使用，从而提高IP地址的利用效率。
因此在实际使用中，本地显示的IPv4地址和设备在公网的IPv4地址是不同的，这在游戏设置或NAS布局时需要特别注意。虽然大多数新设备现在支持IPv6协议，但由于成本、设备和运营商等多方面因素，IPv4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仍将占据主导地位作为主流的网络协议。
