在我们生活中的每个网络设备终端都有一个IP地址,那么IP地址是什么呢?假如IP(IPv4)地址用完了怎么办?

在规模巨大的全球网络中,为了标识每个站点或者说每台上网的终端如个人电脑,手机等,就需要一个身份标识来确定这个站点的位置。在全球范围来看,可用于上网的终端不计其数,真的可以说是无法估量。

ip地址 教程 小白网络技术科普课(1)

那么IPv4地址有多少个呢?

IPv4地址由32位的二进制数构成,总的IP地址数为2的32次方个(4,294,967,296个),很多小伙伴可能会问既然有这么多的IP为什么会不够用呢?

原因:

1:全球的网络设备不计其数是一方面。

2:上面说的4,294,967,296个地址是总的IP地址,事实上能在公网上(运营商网络)用的地址更本没有这么多。我们常见的192.168.x.x网段就是被排除在公网可用IP地址之外,这些地址是为特殊用途所保留。其实,被排除在公网外的私网地址在一定程度上减缓了IPv4的枯竭。

举一个栗子:局域网用的IP地址,在你电脑上能看见的IP地址,表示着你在当前局域网中的身份标识(在此我们仅讨论IP地址,MAC地址我们下期再讲)。

私网地址段

A类网段中:10.0.0.0--10.255.255.255 一般在大公司的内网中部署

B类网段中:172.16.0.0--172.32.0.0 部署在中小型局域网中

C类网段中: 192.168.0.0--192.168.255.255 小型网络如家庭网络中常见

组播地址:常用用于视频直播,会议之类的常见。

组播地址属于D类地址:224.0.0.0--239.255.255.255

其中整个E类地址段:240.0.0.0-255.255.255.254 属于保留范围。

私网地址的使用让很多局域网设备可以使用相同的网段网址。

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通常人们为了方便的记忆将二进制转换成点分十进制,也就是我们常看到的如192.168.1.1等。为了进一步缓解IPv4的枯竭:人们又提出了地址分类,无类别域间路由,NAT地址转换技术,DHCP动态主机配置协议。

然而,在2019年11月26日,全球五大区域互联网注册管理机构之一的欧洲网络协调中心(RIPE NCC)宣布 IPv4 地址已全部用完,该机构负责欧洲、中东和部分中亚的 IP 地址分配和注册,其声明中写道:"我们从可用池中仅剩的地址里分配了最后的 /22 IPv4"。全球所有43亿个IPv4地址已分配完毕,这意味着没有更多的IPv4地址可以分配给ISP和其他大型网络基础设施提供商。

其实,IPv4地址枯竭是意料之中的事。早在20世纪80年代人们就发现IPv4的地址比设计时预估的消耗的更快,所以从那么时候启互联网工程任务组就开始了研发各种减缓IPv4枯竭和更大更大的互联网协议,这也促使了IPv6地址的诞生。

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IPv6即互联网通信协议第六版:IPv6也是广泛被大家认可和已经制定标准的一个新版本。IPv6由IETF互联网工程任务组设计用于代替IPv4,IPv6由IPv4的32位地址扩展到128位,是IPv4的四倍也就是2的128次方,IPv6号称可以为全球的每一粒沙子分配一个IP地址。IPv6的表示方式与IPv4不同,IPv6采用十六进制进行表示,为了缩短长度还有一叫零压缩法的方法,最后还有一种方法是内嵌IPv4表法,该方法是为了让IPv4平缓的向IPv6进行过度。

很多网络设备都支持双栈协议,也就是同时支持IPv4和IPv6,这样计厂商为了让自己的设备在使用上不被淘汰,很多网络协议也是如此,比如OSPFv2和V3版本,BGPv2和v3版本等一些协议都是支持双栈,这也是为了让IPv4网络平缓的想IPv6网络过度。互联网数字分配机构(IANA)在2016年已向国际互联网工程任务组(IETF)提出建议,要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6,不再兼容IPv4。

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可以在电脑的网络适配器中查看自己的网卡信息是否支持双栈协议。

2012年6月6日,国际互联网协会举行了世界IPv6启动纪念日,这一天,全球IPv6网络正式启动。多家知名网站,如Google、Facebook和Yahoo等,于当天全球标准时间0点(北京时间8点整)开始永久性支持IPv6访问。

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