IP地址是大家耳熟能详的名词。以生活为例,IP在互联网中的作用就像是发送邮件时的收件人地址和发件人地址。收件人的地址可以让信件正确投递,发件人的地址可以让收件人收到信件。你可以回复。IP地址作为每个Internet设备所拥有的唯一地址,本质上是TCP/IP协议族中网络层的协议,也是TCP/IP协议族的核心协议。自1981年JonPostel在RFC791中首次定义IP以来,IP一直是当今互联网技术的基础。目前全球互联网使用的协议族是TCP/IP协议族。IPv4是互联网协议(IP)的第四版。IP地址的表示IPv4地址(以下统称IP地址)是用32位二进制数表示的地址。因此,IPv4总共有2^32-1个地址,除了用于指示无效、未知或不可用目的地的所有0地址。它通常看起来像这样:01111111000000000000000000000001显然,显示完整的32位IP地址既不直观也不容易记住。所以为了方便使用,我们将这些32位的二进制数分成八位一组,称为八位位组。每个八位字节在写入时以点分十进制格式标识。每个八位字节的取值范围为00000000~11111111(二进制数),十进制取值为0~255。这样IP地址就变成了这样:01111111000000000000000000000001因为二进制和十进制的转换很简单,只需要将二进制数的每一位乘以2的N次方即可,其中N为对应的位,开始从低位到高位的0次方,将二进制为1的每一位的结果相加得到对应的十进制数。32位二进制数的IP地址用点分十进制表示,除全0外,取值范围为000.000.000.001~255.255.255.255。然后进一步优化,比如对于000.000.000.001,在每个八位位组中,高位0不能写出,即0.0.0.1。这样一步步最终让IP地址变成了我们现在最熟悉的10.0.0.1、192.168.33.44等等。顺便说一句,将上面例子中使用的IP地址转换成点分十进制后,就是著名的本地环回地址。这个地址是基金会的内部IP地址。主要用于网络软件测试和本机进程间通信。不管是什么Program,一旦使用loopback地址发送数据,协议软件就立即返回,不需要任何网络传输。127.0.0.1IP地址的结构看到这里,大家自然会想到,除了本机地址,这个IP还有其他地址吗?没想到,果然如此。IP地址可以分为两部分:网络地址和主机地址。网络地址:表示主机所在的网络区域。主机地址:主机在网络区域中的具体逻辑位置。如果我们把IP地址和电话号码打个比方:电话号码0571-81020204中,0571是区号,代表浙江杭州,类似于IP地址的网络地址部分。81020204是杭州某电话的确切号码,类似于IP地址中的主机地址。IP数据包在网络中传输时,路由器只关心目的IP地址的网络地址部分,通过识别IP地址的网络部分对IP数据包进行路由操作。当数据包到达目的网段时,通过IP地址的主机部分查找具体的接收主机。那么,对于一个IP地址,哪些位是网络部分,哪些位是主机部分?这个需要根据网络规模和实际需要来划分。IP地址的分类在设计IP时,IP地址分为五类(A类、B类、C类、D类、E类)。一般常用A、B、C三级IP地址,分别适用于大、中、小型网络。在申请IP地址时,负责管理IP地址的机构会根据申请者需要的网络规模分配不同级别的IP地址。A、B、C类的网络部分和主机部分的长度不同。网络地址越短,对应的主机地址就越多。A、B、C类地址中的一部分用作私有地址。私有地址,也称为私有网络地址或假地址,是指不在Internet上使用,而仅在企业或组织的内部局域网中使用的IP地址。相应地,可以在Internet上使用的IP地址称为公网地址或真实地址。私有地址的存在使得局域网内的主机无法分配Internet上所有可用的地址,从而节省了有限的IP地址资源。IP地址的未来我们前面提到IPv4总共有2^32-1个地址。乍看之下,这个数字似乎很多,但考虑到每部手机、每台电脑、甚至每台冰箱都会联网,需要一个IP地址,那么这个数字一下子就不够用了。2011年2月3日,全球IP地址分配机构IANA(InternetAssignedNumbersAuthority)宣布其地址池中的IPv4地址分配工作已经完成。2011年4月15日,亚太互联网网络信息中心(APNIC)于2012年9月14日为欧洲网络信息中心(RIPENCC)分配了最后一个IPv4块,并于2014年6月10日为拉丁美洲和欧洲分配了最后一个IPv4块。加勒比海(LACNIC)分配了最后一个IPv4块。2015年9月24日为北美分配IPv4块,2019年11月26日,欧洲RIPENCC终于用完了存储。没有IP地址的新设备无法上网。为了解决这个问题,我们开始拥抱IPv6。IPv6地址数量是IPv4的2的96次方,不用担心地址枯竭。早在1998年,我们就开始了IPv6的实验研究,但一个非常严重的问题摆在了我们的面前。即IPv6和IPv4之间的互通需要专门的技术和设备。为解决这一问题,加快IPv6的部署和应用。工信部指导基础电信企业完成骨干网、LTE网络、城域网IPv6升级,实现全国14个骨干网直连点IPv6互联互通。统计显示,截至2021年12月,我国IPv6活跃用户规模已达6.08亿,约占中国网民的60.11%。流量方面,城域网IPv6总流量超过44.77Tbps,占全网总流量的9.38%,LTE核心网IPv6总流量超过24.43Tbps,占全网IPv6总流量的35.15%整个网络的总流量。优拍云还推出了快速安全的IPv6加速解决方案,帮助企业快速实现IPv6接入,扩大企业业务服务范围,提升用户接入体验。优拍云CDN平台同时支持IPv4和IPv6用户访问。企业无需添加新域名,现有加速域名无需特殊配置。可平滑升级支持IPv6用户接入。一个崭新的未来就在眼前。推荐阅读UserIP,其中隐藏着多少秘密?IPv6国家有大动作!来看看行动计划怎么说
