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【ipv4地址】IPv4、IPv6地址常识

IP地址

互联网间互联的协议(IP)是互联网协议(Internet Protocol)的外语简称,中文简称为“互联网协会”。

网络间互连协议是为计算机网络互连而设计的协议。互联网上是一套规则,允许连接到互联网的所有计算机网络相互通信,规定了计算机在互联网上通信时必须遵守的规则。任何企业生产的计算机系统只要遵守IP协议,就可以与互联网互连。IP地址是唯一的,可以根据用户特性分为五类。此外,IP还有进入保护、知识产权、指针寄存器等含义。

IP地址是在internet上为主机寻址的方法。目前我们使用的IP地址是IPv4地址。

一、IPv4地址

1、IPv4概念

IPv4是internet协议(IP)的第四版,是目前为形成internet技术基础而广泛使用的第一个协议。

1)IPv4地址由32位二进制数组成,由网络地址(net ID)和主机地址(host ID)组成的分层结构组成。

为了便于使用,经常以点的十进制数字编写。X.X.X.X是每x 8位二进制数,值为0到255。例如,202.102.201.40。

IPv4地址由国际组织统一指定。我省共申请了72个B(共471万)的公共互联网IP地址。

2)IPv4地址分类

现有的IPv4地址可分为五类。

A类IP地址的网络编号长度为7位,主机编号长度为24位。

A类地址为1.0.0.0至126.255.255.255,网络编号长度为7位,实际上允许126个不同的A类网络。

主机编号长度为24位,因此每个A类网络的主机IP数理论上为224=16 777 216。

2、更长的子网掩码(VLSM)

1)子网限制

不能将网络划分为不同大小的子网

经常浪费很多主机地址

2)可变长度子网邮件(vlsm)允许使用多个子网掩码划分子网,从而更有效地利用组织的IP地址空间。

3)TCP/IP系统规定使用由一系列“1”和一系列“0”组成的32位子网掩码来表示子网编号字段的长度。“1”对应于网络编号和子网编号字段,“0”对应于主机编号字段,“1”和“0”不应交叉。

4) IP地址/子网掩码或IP地址/子网掩码长度表示IP地址

128.1.0.1

128.1.0.1/16

3、NAT

地址转换是在IP地址日益不足的情况下提出的。

局域网内有多个主机,但不能保证每个主机都有有效的公共网络IP地址。可以使用地址转换,以便所有内部主机都能连接到internet网络。

NAT有三种类型:静态NAT(静态NAT)、NAT池(pooledNAT)和端口NAT(PAT)。

静态NAT是指内部网络中的每个主机永久映射到外部网络中的有效地址。

另一方面,NAT池是外部网络中定义的一系列合法地址,使用动态分配的方法映射到内部网络中的主机。

PAT是将内部地址映射到外部网络上一个IP地址的另一个端口。

目前,PAT广泛用于内部网和外联网之间的映射。

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4、IPv4地址枯竭

互联网之父” Vin. Cerf 在2011年1月24日说,全球IP地址将在“几个星期内”用尽。

2011年2月3日,全球IP地址分配机构(IANA)宣布将其最后的468万个IP地址平均分到全球5个地区的互联网络信息中心,此后再没有可分配的IPv4地址。

2011年4月15日,亚太互联网络信息中心(APNIC)分配完最后一个/8IPv4地址块,根据APNIC相关政策,此后其会员每次申请最多可获得一个/22的IPv4地址块(1024个IPv4地址)。

地区性IP地址分配机构包括RIPE NCC(欧洲)和ARIN(北美)预计也在2012年和2013年耗尽可分配的地址资源。

二、IPv6地址

1、IPv6概念

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址。

IPv6是IPv4的下一代协议,从IPv4到IPv6最显著的变化就是地址长度,IPv6地址为128位。通常以16位为一组,每组以冒号“:"隔开,可以分为8组,每组以4位十六进制方式表示。如:2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344。

IPv6地址通常由两个逻辑部分组成:一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址。

2、 IPv6地址格式

3、IPv6发展历程

三、IPv6与IPv4地址空间

IPv4是32位地址空间(2^32)=4,294,967,296个地址

IPv6是128位地址空间(2^128)=340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个地址(340万亿万亿万亿个地址)。相当于地球表面每平方米可以分配到67万亿个地址

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