IP协议在网络层协议栈中的核心作用
当你在家里用手机连上Wi-Fi，打开网页或刷短视频时，数据其实正在你的设备和远程服务器之间来回穿梭。这些数据能准确送达目的地，离不开网络层中一个关键角色——IP协议。
在网络层协议栈中，IP协议（Internet Protocol）负责给每一个联网设备分配唯一的地址，也就是我们常说的IP地址。就像每栋房子都有门牌号一样，没有这个地址，快递员（数据包）根本不知道该把信息送到哪里。
数据包的“导航系统”
想象你要从北京寄一封信到广州。信封上必须写清楚收件人地址，邮局才能一步步把信转交给正确的人。IP协议干的就是这个活。它不关心你传的是图片、视频还是网页代码，只负责把数据打包成“数据报”，并在报头写上源IP和目标IP。
比如你访问百度，你的电脑会把请求封装成多个IP数据包，每个都标着你的公网IP作为来源，百度服务器的IP作为目的。这些包可能走不同的路线，但最终都能抵达目的地，靠的就是IP协议定义的寻址与路由规则。
分片与重组：适应不同“道路宽度”
网络中的“路”不是都一样宽。有些链路一次只能传小数据块，比如某些无线网络或老旧设备。当一个IP数据包太大，无法通过这类链路时，IP协议允许它被“分片”——拆成更小的包分别发送，到达目标后再重新组装。
这就像一辆大货车过不了窄桥，只能把货物卸下来，用几辆小车运过去再拼起来。虽然效率低一点，但至少能通。
无连接与尽力而为
IP协议本身是“无连接”的，意味着它不会提前建立通路，也不保证每个包都能到达。它只是“尽力而为”地转发，丢包、乱序这些问题由上层协议（比如TCP）去处理。
你可以把它理解为邮政平信服务：你寄出去了，不代表对方一定收到。如果需要确认送达，就得靠别的机制，比如打电话问一声——对应到网络里，就是TCP的确认机制。
IPv4与IPv6：地址不够用了怎么办？
早期的IPv4用32位地址，总共约42亿个。听起来多，但全球每人一台设备都不够分。于是出现了NAT（网络地址转换），让多个设备共用一个公网IP。这也是为什么你家路由器分配的通常是192.168.x.x这样的私有地址。
而IPv6用128位地址，几乎无限扩展。一个家庭就能拥有远超地球沙粒数的独立IP。虽然普及还在推进中，但它才是解决地址枯竭的根本出路。
在端口映射的应用场景中，IP协议的作用尤为明显。比如你在家里架设了一台Web服务器，想让外网能访问，就必须在路由器上做端口映射。这时路由器会根据目标IP和端口号，决定是否将外部请求转发给内网那台机器。整个过程依赖的，正是IP协议提供的寻址能力和NAT机制的支持。
没有IP协议，端口映射就失去了基础。它不只是个地址标签，更是整个互联网通信得以组织、路由和实现的基础骨架。