IP地址是什么?IPv4与IPv6的区别

IP 地址是什么?

所谓 IP 地址就是给每个连接在互联网上的主机分配的一个地址。
IP 地址就好像电话号码(地址码):有了某人的电话号码,你就能与他通话了。同样,有了某台主机的 IP 地址,你就能与这台主机通信了。

固定 IP 与动态 IP

一般来说,IP 分为固定 IP 和动态 IP 两种,固定 IP 一般用在服务器上面,例如我们经常访问的淘宝、百度、新浪等,他们的服务器 IP 是固定的,因为他们需要向用户提供持续的带宽输出,要是 IP 经常变化,肯定是不得行的。另外,家用计算机和普通用户来说,都是使用的共享动态的 IP(通过 NAT 技术让好多人共同使用一个 IP 因为现在 IPv4 地址不足没法给每个用户都分配一个独立的 ip),我们自身的 PC 机也并不需要对外提供服务,另外要想使用固定 IP 是需要额外付费的,并且费用不低。对于拨号连接的宽带来说,网络断开或者重新拨号,IP 就会发生变化。

IPv4

网际协议版本 4(英语:Internet Protocol version 4IPv4

IPv4 是目前互联网的核心,也是使用最广泛的网际协议版本

IPv4 使用 32 位(4 字节)地址,因此地址空间中只有 4,294,967,296(2)个地址。其中:

  1. A 类 IP 地址:一个 A 类 IP 地址由 1 字节的网络地址和 3 字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从 1.0.0.0 到 126.0.0.0,默认网络掩码为:255.0.0.0。可用的 A 类网络有 126 个,每个网络能容纳 1 亿多个主机。
  2. B 类 IP 地址:一个 B 类 IP 地址由 2 个字节的网络地址和 2 个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从 128.0.0.0 到 191.255.255.255,默认网络掩码为:255.255.0.0。可用的 B 类网络有 16382 个,每个网络能容纳 6 万多个主机 。
  3. C 类 IP 地址:一个 C 类 IP 地址由 3 字节的网络地址和 1 字节的主机地址组成,默认网络掩码为:255.255.255.0。网络地址的最高位必须是“110”。范围从 192.0.0.0 到 223.255.255.255。C 类网络可达 209 万余个,每个网络能容纳 254 个主机。
  4. 私有 IP 地址范围(指只能在局域网中使用的 IP 地址,通过 NAT 技术能够将其映射为公网地址的端口访问互联网):
    A 类 IP 地址: 10.0.0.0~10.255.255.255 即 10.0.0.0/8
    B 类 IP 地址:172.16.0.0~172.31.255.255 即 172.16.0.0/12
    C 类 IP 地址:192.168.0.0~192.168.255.255 即 192.168.0.0/16

IPv6

网际协议版本 6(英语:Internet Protocol version 6IPv6

IPv6 是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代 IPv4 的下一代 IP 协议,其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址

IPv6 使用 128 位(16 字节)地址,是 IPv4 地址长度的 4 倍!地址空间中有2 的 128 次方个地址,这个空间大到无法想象,也就是说,地球上每一平方米,都可以有10 的 26 次方的地址,甚至可以分配地址到空中的尘埃。

但是目前 IPv6 在全球范围内还仅仅处于研究阶段,许多技术问题还有待于进一步解决。

IPv6 的规模化部署首先需要网络设备和软件的支持,包括路由器、交换机、服务器等;其次是基础设施改造,包括数据中心(IDC)、内容分发网络(CDN)等;最后是互联网内容服务商包括 APP 等也需要支持 IPv6

IPv6 和 IPv4 相比的特点:

  1. 更大的地址空间,IPv4 中规定 IP 地址长度为 32,即有 2^32-1 个地址;而 IPv6 中 IP 地址的长度为 128,即有 2^128-1 个地址。
  2. 更小的路由表,IPv6 的地址分配一开始就遵循聚类的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网,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。
  3. 增强的组播支持以及对流的支持,这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。
  4. 加入了对自动配置的支持,这是对 DHCP 协议的改进和扩展,使得网络的管理更加方便和快捷。
  5. 更高的安全性。在使用 IPv6 网络中,用户可以对网络层的数据进行加密并对 IP 报文进行校验,极大地增强了网络安全。

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