为什么要推进IPV6,IPV4共有43亿个地址为什么不够用?

2021-06-19 13:44:36 3253

  IPV6大家都听说过吧,IPV6是一种全新的互联网协议,从去年开始,工信部就一直在推进IPV6的普及和发展工作。为什么现在的公司都在升级IPv6 网络? 国家也大力推进相关工作? 是因为IPV4不够用了吗? IPV4为什么不够用? IPV6有哪些好处? 通过此文,你就能知晓一二。

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  首先我们解释一下什么是IP地址以及它的作用:

  什么是IP地址:IP地址(Internet Protocol Address)是指互联网协议地址,又译为网际协议地址。IP地址由两部分组成,前面一部分是是网络号,后面是主机号。网络号决定了主机所处位置的信息,相当于我们电话号码的区号,主机号才是该机器的地址。IP地址加上子网掩码,才是该主机在网络上的真正地址。这个就与我们的电话号码一个道理,也是由区号和电话号码来组成的。IP地址原理是基于二进制的形式,但我们在使用的时候,全部换算成了十进制,只有在计算子网掩码的时候,才用二进制的形式来表示。

  IP地址的作用:IP地址用于标识主机的地址,一个网络是由若干台主机组成的,每台主机必须有一个全球唯一的IP地址,就像我们的生活中的电话号码一样,每部电话只能有一个全球唯一的电话号码。广义上的主机可以是工作在网络中的工作站、服务器、路由器。IP地址一般是用十进制来表示的,由四个数字段来组成,中间用逗号隔开。如192.168.1.5就是一个IP地址。目前主流的IP地址是IPv4,刚才提到的192.168.1.5就是一段IPv4地址。

  目前的ipv4数量计算方法

  私有IP地址段:

  A类:10.0.0.0到10.255.255.255 1658万个

  B类:172.16.0.0到172.31.255.255 104万个

  C类:192.168.0.0到192.168.255.255 6.5万个

  公网IP地址段:

  A类:1.0.0.0----9.255.255.255 1.5亿个

  11.0.0.0-----126.255.255.255 19.23亿个

  B类:128.0.0.0-----172.15.255.255 7.3亿个

  172.32.0.0-----191.255.255.255 3.3亿个

  C类:192.0.0.0-------192.167.255.255 0.11亿个

  192.169.0.0-----223.255.255.255 5.03亿个

  IPv4使用32位(4字节)地址,因此地址空间中只有4,294,967,296(2的32次方)个地址。 不过,一些地址是为特殊用途所保留的,如专用网络(约1800万个地址)和多播地址(约2.7亿个地址)。

  IPv4虽然也有43亿个,但分配极为不均,以美国为首的发达国家IPv4数量众多,但我国人工众多,互联网接入设备更是多如牛毛,可IPv4的数量却少得可怜,有网友戏称:中国的IPv4地址数量,还不及美国的一个大学拥有的地址数量。

  事实的确如此,全球IPv4地址数已于2011年2月分配完毕,自2011年开始我国IPv4地址总数基本维持不变,截至2015年12月,共计有33652万个,也就是三亿多,这么点IPv4地址数对于我国来说显然是不够的,这也是为什么工信部要急着推广IPV6的原因,因为IPv4的稀缺势必会成为我国互联网及物联网发展的瓶颈。

  通过上面的信息,我们可以测算出IPv4的数量,咋一看是够用的,但实际上呢?我们国家的ip数量是远远不够的,如果你们了解到关于IPv4的需求量,就知道肯定是无法满足现在的需求的。

  合计约36.47亿个可用公网IP地址、理论上是255*255*255*255约42.28亿个,除去私有网段、网络ID、广播ID、保留网段、本地环回127.0.0.0网段、组播224.0.0.0网段、实际可用就是36.47亿个。

  私有IP是为不至于每个PC手机都占有一个公网IP专门预留的、可以被每个家庭企业重复使用的、不可以被路由出去的地址。事实上全国人民有多少办公电脑和个人手机的IP地址都集中在192.168.1.0网段的254个IP地址上。这些内网IP可以上网是采用了一种叫做NAT的技术,也正是这种技术大大延缓了IPV4的耗尽速度。

  有许多小微型企业安装的是没有固定IP的宽带,家用宽带都不是固定IP的,公网IP是从运营商动态获取的,估计相当于2个宽带共用1个公网IP地址吧。中国的家用宽带不知道有没有4亿户,大概需要2亿个公网IP。大中型企业有许多开通专线和公网IP的宽带、比如百度阿里这样的企业每个需要1000个公网IP、上市公司每个需要50个、中型企业需要10个,还有各个运营商的服务器、路由器也需要,全国加起来3亿个应该是足够的。

  反观IPV6,ipv6的地址数量是2的128次方个,这个数量,即使是给地球上每一颗沙子都分配一个IP,也是妥妥够用的。所以,IPv6的普及成了必然趋势。

  不仅如此,IPv6具有更高的安全性通过IPv6协议的安全机制,可对网络层的数据进行加密,对IP报文进行校验,这提高了数据的安全性。

  IPV6传输速度更快IPv6的地址分配一开始就遵循聚类的原则,这大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。

  IPv6加入了对自动配置的支持这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。同时,IPv6还拥有更好的头部格式,IPV6使用新的头部格式,其选项与基本头部分开,这简化和加速了路由选择过程,提高了效率。

  看不懂没关系,只要知道IPv6是个非常优秀的技术,是互联网向更高维度发展的基础就好了,就像4G到5G的变革那样,每一次的变革终将改变我们的生活,改变整个世界。

  

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