而在这43亿个IPv4地址中,还要减去多个特殊用途的地址段

简介: 而在这43亿个IPv4地址中,还要减去多个特殊用途的地址段,如上文所说的192.168.x.x.的私有IP地址段、240开头的测试用地址段和255.255.25

在上网聊天、娱乐已经成为日常活动的现在,不知有没有小伙伴想过一个问题:如果我们日常使用的IP地址用完了怎么办?

正是因为这些故事,IPv6标准工作组近期的成立就成了一件值得万千用户关注的事了。

而且小黑甚至觉得,这一天来的还太晚了些。

对于刚了解一些电脑知识的小伙伴们来说,最熟悉的IP地址一定就是192.168.x.x了。

没错,这一串数字在互联网设备调试的过程中可能会反复遇到,而他有个好听的名字:私有IP地址。

IP的全称是Intemet Protocol,也就是互联网协议的意思。

其作用是为接入网络的每一台设备分配一个逻辑地址,好让其他设备精确找到你的“门牌号”进行访问。

而私有IP地址的意思也很简单,我们可以将其理解为“用来访问私有网络(即局域网)的门牌号”。

也就是说,上面小黑提到的192.168.x.x,是一个局域网中的设备IP地址。

或许有小伙伴要问了:既然私有IP地址是局域网专用的IP地址,那为什么设定路由器上网时还是要使用这个地址呢?

▲ 路由器是访问互联网的关键设备确实,在目前的网络环境下,我们很难直接连一根网线到电脑来访问互联网,而是需要通过路由器分配一个IP地址到电脑来上网。

小黑的理解是这样的:虽然路由器是设备连接到互联网的一扇大门,但大门背后就是属于用户自己的私人“领地”。

他们都是互联网协议的一种,同一代互联网协议的IP地址,其编号逻辑也是一样的。

以目前最通用的IPv4为例,我们一般见到的命名形式是四个字节用十进制数字写出,中间用点来做分隔,例如上面所说的192.168.x.x,就是IPv4地址的命名方式之一。

当然, IPv4地址可以用很多形式来表现,但最常见也最好记的,还是上面这种形式。

说了那么多关于IP地址的知识,我们还是得回到标题上的那个问题来:IP,也就是互联网协议,它到底是什么?

我们固然可以用“为设备分配一个逻辑地址”这样的简单理解去解释,但除了路由寻址之外,它还承担着消息传递的功能。

既然提到了IPv4,我们就不得不来说说它和IPv6之间的恩怨情仇了。

在上文中,小黑提到过IPv4协议的命名方式,是用十进制数字写出四个字节,并用点来进行分隔。

但这一命名背后的本质是32位2进制位的地址,也就是说,IPv4协议中包含的地址总计只有大约43亿个。

而在这43亿个IPv4地址中,还要减去多个特殊用途的地址段,如上文所说的192.168.x.x.的私有IP地址段、240开头的测试用地址段和255.255.255.255这样的广播地址等,剩下可公用的地址就更少了。

▲ 还不够给每个人分一个的虽然在IPv4协议正式发布的1981年,如此庞大的地址数量看来是非常够用了,但谁也没想到的是,互联网的推广与普及如此迅猛,以至于短短二十年后,人们就面临着无网可上的窘境了。

好在和世界石油储量问题的解决相似的是,人们发布了新的互联网协议来克服这个难题,那就是IPv6协议。

IPv6协议的地址长度达到了128位,是IPv4地址长度的4倍。

这也就让这一协议可供使用的地址数达到了约2的128次方个,号称可以为地球上的每一粒沙子都一个IP地址。

然而,就当人们以为未来将会是IPv6协议的时候,一个新生方案的提出又为IPv4协议续上了很久的命。

简单地说,它可以利用一个叫“源端口”的东西,把多个私网IP地址映射到一个公网IP地址上,这让多个用户用一个公网的IP地址就可以连接到互联网。

上文中曾介绍过,现在在上网时我们往往需要通过路由器分配一个IP地址到设备,而这里的路由器就起到了映射的作用。

鉴于更新到IPv6的成本着实有些大,因此许多互联网商纷纷采用NAPT来缓解IPv4地址耗尽的问题。

不过,尽管NAPT给IPv4续上了几年的命,但依然不能阻止IPv4的地址逐渐枯竭。

▲ IPv4地址耗尽当然,时至2021年的现在,我们依然可以愉快地上网,这就代表着IPv4地址耗尽并不会让互联网从我们的世界中消失。

一方面原因是因为NAPT技术的续命,另一方面原因则是相关机构会不断回收一些已经弃用的IPv4地址。

因此,IPv6的推广再次被提上了日程。

这一标准组的成立代表着中国开始大力推广IPv6的普及,并协调解决网络商们不愿升级到IPv6的种种原因,例如升级成本过高、升级过程较繁琐等。

根据网上的资料,IPv6在管理和用户端的好处主要有四个:管理更便捷、路由寻址更快速、安全性更高,以及数据包通信速度更快。

不过,这些提升在大部分情况下都不明显,主要影响上网真实速度的,还是选择的网络商、宽带套餐等方面。

因此,IPv6的普及固然会对互联网的发展有着强大的推动力,但对用户而言,上网体验会不会有什么不同之处,还是得等它普及之后才能知道了。

十年前就已经大肆宣传的IPv6协议终于要来了,这对行业的进步确实是一个好消息。

小黑在文中提到的IPv6的那些优势仅仅是管理端和用户端的,而在其他方面,它还有更多IPv4无法企及的地方。


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