IP地址

網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議（IP）是Internet Protocol的外語(yǔ)縮寫,，中文縮寫為“網(wǎng)協(xié)”,。

網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議也就是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的協(xié)議。在因特網(wǎng)中,，它是能使連接到網(wǎng)上的所有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則,，規(guī)定了計(jì)算機(jī)在因特網(wǎng)上進(jìn)行通信時(shí)應(yīng)當(dāng)遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通,。IP地址具有唯一性，根據(jù)用戶性質(zhì)的不同,，可以分為5類,。另外，IP還有進(jìn)入防護(hù),，知識(shí)產(chǎn)權(quán),，指針寄存器等含義。

IP地址是在Internet上,，一種給主機(jī)編址的方式,。目前我們使用IP地址是IPv4地址。

一,、IPv4地址

1、IPv4概念

IPv4,，是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol,，IP）的第四版，也是第一個(gè)被廣泛使用,，構(gòu)成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)的協(xié)議,。

1）IPv4地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成，IP地址采用分層結(jié)構(gòu),，由網(wǎng)絡(luò)地址（net ID）與主機(jī)地址（host ID）兩部分組成,；

為便于使用,，常寫成點(diǎn)分十進(jìn)制：X.X.X.X的方式，每個(gè)X為8位二進(jìn)制數(shù),，值為0～255（例如202.102.201.40）,；

IPv4地址由國(guó)際組織統(tǒng)一進(jìn)行分配。我省共申請(qǐng)到72個(gè)B（合471萬(wàn)）的公網(wǎng)IP地址,。

2）IPv4地址分類

傳統(tǒng)的IPv4地址可分為5類。

A類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)長(zhǎng)度為7位,，主機(jī)號(hào)長(zhǎng)度為24位,；

A類地址是從：1.0.0.0～126.255.255.255， 網(wǎng)絡(luò)號(hào)長(zhǎng)度為7位,，實(shí)際允許有126 個(gè)不同的A類網(wǎng)絡(luò),；

由于主機(jī)號(hào)長(zhǎng)度為24位，因此每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)IP數(shù)理論上為224= 16 777 216,。

2、變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）

1）子網(wǎng)劃分的局限性

無(wú)法實(shí)現(xiàn)把網(wǎng)絡(luò)劃分為不同大小的子網(wǎng)

常常會(huì)浪費(fèi)許多主機(jī)地址

2）VLSM（Variable Length Subnet Mask, 可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼）允許使用多個(gè)子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)使組織的IP地址空間得到更有效的利用,。

3）TCP/IP體系規(guī)定用一個(gè)32bit的子網(wǎng)掩碼來(lái)表示子網(wǎng)號(hào)字段的長(zhǎng)度,，子網(wǎng)掩碼由一連串的“1”和一連串的“0”組成?！?”對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼和子網(wǎng)號(hào)碼字段,，“0”對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)碼字段，“1”和“0”不能交叉出現(xiàn),。

4）用IP地址/子網(wǎng)掩碼或IP地址/子網(wǎng)掩碼長(zhǎng)度來(lái)表示一個(gè)IP地址

128.1.0.1/255.255.0.0

128.1.0.1/16

3,、NAT

地址轉(zhuǎn)換是在IP地址日益短缺的情況下提出的,。

一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)部有很多臺(tái)主機(jī)，可是不能保證每臺(tái)主機(jī)都擁有合法的公網(wǎng)IP地址,，為了到達(dá)所有的內(nèi)部主機(jī)都可以連接Internet網(wǎng)絡(luò)的目的,，可以使用地址轉(zhuǎn)換,。

NAT有三種類型：靜態(tài)NAT（staticNAT）,、NAT池（pooledNAT）和端口NAT（PAT）。

靜態(tài)NAT是指內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主機(jī)都被永久映 射成外部網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)合法的地址,。

而NAT池則是在外部網(wǎng)絡(luò)中定義了一系列的合法地址,，采用動(dòng)態(tài)分配 的方法映射到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)。

PAT則是把內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)IP地址的不同端口上,。

目前PAT廣泛使用在內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的映射上,。

4、IPv4地址枯竭

互聯(lián)網(wǎng)之父” Vin. Cerf 在2011年1月24日說(shuō),，全球IP地址將在“幾個(gè)星期內(nèi)”用盡,。

2011年2月3日，全球IP地址分配機(jī)構(gòu)（IANA）宣布將其最后的468萬(wàn)個(gè)IP地址平均分到全球5個(gè)地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心,，此后再?zèng)]有可分配的IPv4地址,。

2011年4月15日，亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（APNIC）分配完最后一個(gè)/8IPv4地址塊,，根據(jù)APNIC相關(guān)政策,，此后其會(huì)員每次申請(qǐng)最多可獲得一個(gè)/22的IPv4地址塊（1024個(gè)IPv4地址）。

地區(qū)性IP地址分配機(jī)構(gòu)包括RIPE NCC（歐洲）和ARIN（北美）預(yù)計(jì)也在2012年和2013年耗盡可分配的地址資源,。

二、IPv6地址

1,、IPv6概念

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫,，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。IPv6是IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組,，Internet Engineering Task Force）設(shè)計(jì)的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議（IPv4）的下一代IP協(xié)議,，號(hào)稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個(gè)網(wǎng)址。

IPv6是IPv4的下一代協(xié)議,，從IPv4到IPv6最顯著的變化就是地址長(zhǎng)度，IPv6地址為128位,。通常以16位為一組,，每組以冒號(hào)“：'隔開(kāi)，可以分為8組,，每組以4位十六進(jìn)制方式表示,。如：2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344。

IPv6地址通常由兩個(gè)邏輯部分組成：一個(gè)64位的網(wǎng)絡(luò)前綴和一個(gè)64位的主機(jī)地址,。

2、 IPv6地址格式

3,、IPv6發(fā)展歷程

三,、IPv6與IPv4地址空間

IPv4是32位地址空間（2^32）=4,294,967,296個(gè)地址

IPv6是128位地址空間（2^128）=340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456個(gè)地址(340萬(wàn)億萬(wàn)億萬(wàn)億個(gè)地址),。相當(dāng)于地球表面每平方米可以分配到67萬(wàn)億個(gè)地址