我們都知道我們在上網的時候都有一個IP地址,用來和其他人進行通信和數據交換,如果還不知道什么是IP地址的建議看一下我的文章:一分鐘了解IP地址,網絡真不是法外之地,勸你謹言慎行
其中IP地址又分為內網地址和外網地址,也叫做私有地址和公有地址。
為什么要區分私有地址和公有地址呢?原因很簡單,因為公有的IP地址不夠使用了,隨著互聯網的發展,越來越多的網民在網上沖浪,網上購物,網上辦公等。
據統計截至2021年12月,中國網民規模達10.32億,較2020年12月增長4296萬,互聯網普及率達73.0%。
如果每個設備或者每個上網的個體都接入一個公有IP地址,那肯定是不夠用的。因為當前IP地址大部分是IPv4地址,IPv4地址是4個字節32位的地址,這里的32位是使用二進制位數統計的。
意思就是說理論上有255*255*255*255約42億多個IP地址,但是要除去私有網段、網絡ID、廣播ID、保留網段、本地環回127.0.0.0網段、組播224.0.0.0網段等實際可用就是25.68億個。
但是中國網民就已經是10億多了,如果按照每個網民一臺電腦一部手機的話肯定是不夠用的。
據統計在2019年11月26日,全球所有42多億個IPv4地址已分配完畢,這意味著沒有更多的IPv4地址可以分配給ISP和其他大型網絡基礎設施提供商。
那么為什么我們現在還在使用IPv4地址呢?
因為IP地址是動態分配的,有分配自然也有回收,比如你申請的上網賬號不用了,那IP地址也會被運營商回收,也就給其他人使用了,就和貨幣一樣在流通。
你現在可能還感覺不到IPv4地址不夠用了,因為有些地方已經開始使用IPv6了。
但是如果是短時間需要大量的IPv4地址的公司或者ISP等,那還是會出現不夠用的情況。那這些公司該怎么辦?
這個時候就可以使用私有地址,私有地址是可以重復使用的,比如一個公司有100個人需要100個公有IP地址,但是現在運營商只能給你20個公有地址,那么這個公司可以使用私有地址轉換為公有地址的方式進行使用。
那么該如何轉換呢?
其實很簡單,大家都見過路由器是不是?
其實路由器就有這個轉換功能,通過路由器可以把我們的內網地址轉換為外網地址也就是公有地址。
比如你可以查看你當前手機連接WIFI的IP地址,你會發現你的IP地址肯定是一個私有地址,比如172開頭的192開頭的,那基本上就是了。
上圖是我手機當前連接WIFI的IP地址,可以看到是192.168.31.225。這就是一個私有地址,你們也可以點擊手機上的WIFI圖標查看你們自己的IP地址哦。
請大家記住IP地址是使用4個"."隔開的0-255的數字,如果有人的說他的IPv4地址是 192.168.1.355那他肯定是個外行人。因為IPv4地址是不可能出現超過255的數字。
曾經看過一個電影很搞笑的就是一個男主角說他的IP地址是 355.X.X.X,當時看到我就笑了,這導演也太敷衍了吧!
所以大家千萬不要鬧笑話了,實在不懂可不能亂說,免得被人嘲笑了還不知道。
大家都用過路由器,路由器最主要的功能其實不是進行地址轉換,而是進行數據的路由功能,之所以大家印象里面路由器是用來連接WIFI的,是因為我們見過的和使用的都是家庭路由器,而家庭路由器的最大功能就是進行內外網的地址轉換和提供WIFI。
在計算機網絡領域里,路由器大多數時候是指企業級路由器,是進行IIP地址的路由選擇的一個設備,就如同一個快遞員,他可以選擇一條最優的路徑,最快的把快遞送到你的手上,所以如果在一個公司使用的路由器,那肯定是企業級路由器了,他可以實現多個公有地址和多個私有地址之間的映射。
如公司有100號人,但是只有20個公有地址,公司給小王分配的私有地址是192.168.1.3,當小王需要訪問互聯網時可能對外的IP地址就是20個公有地址中的一個地址,小王向外網發送的數據都會以公有的IP地址做為源地址,而路由器收到數據后又會把數據發送給小王,而這其中的綁定和分配就是路由器做的功能。
一個公有IP地址是可以同時供多個私有地址使用的,但是不能太多,如果太多了那可能就會導致上網很卡,數據轉發很慢。
所以一般公司可能會申請多個公有地址,組成一個地址池然后根據當前公有地址的使用量進行動態的選擇。
這樣也就解決了IP地址短缺的問題了。
最后,或許有人會問假如,真的有些公司需要大量的公有IPv4地址而且不能通過轉換該怎么辦呢?
其實相關互聯網的組織早就考慮到了這個問題,所以IPv6地址就誕生了。
為了解決IPv4地址耗盡的問題,2012年6月6日,國際互聯網協會舉行了世界IPv6啟動紀念日,這一天,全球IPv6網絡正式啟動。
多家知名網站,如google、Facebook和Yahoo等,于當天全球標準時間0點開始永久性支持IPv6訪問。