最近剛剛學到ip這裡，查了下自己手機移動卡的ip的106.17.184.169，是公網ip，但是這個ip會經常變動。自己電腦是移動的校園網，查了下ip036.157.103.90又是一個公網ip，我自己一個人就用了兩個公網ip，全球只有40億公網ip，是怎樣才夠用的呢

之前的解決方案是單層nat，也就是每個寬頻一個公網ip。

然後突然發現這樣折騰也不夠用，運營吧幾個寬頻使用一個公網ip，這時候執行了兩次nat轉換。

可以登陸到你撥號設備上看看出口的地址是不是100.開頭網段的，是的話就是兩次nat。

這樣子兩次nat又能多用幾年。再不行3次。。。但公網ip埠要滿了。。。

很早之前我們就聽說了IPv4已經不夠分配了，全球太多接入互聯網的設備了，但是直到今日，我們依然還是在使用IPv4，哪怕IPv6已經鋪開了，但是使用率非常之低。為什麼IPv4還一直夠用呢？因為一個技術，就是NAT

NAT

NAT全稱網路地址轉換（Network Address Translation），也叫做網路掩蔽、IP掩蔽。90年代中期，NAT作為一種解決IPv4地址短缺以避免保留IP地址困難的方案而流行起來。其主要的功能就是盡量使同個區域（同一棟樓、同個小區…）的設備使用儘可能少的公網IP，一起共用公網IP，這樣就能減少公網IP的消耗

無NAT網路

首先來看看這個無NAT的網路，這個時候所有設備都是直接接入公網，都有分配公網IP。如圖所示現在有四個子網，每個子網需要255個IP，那麼針對這一區域的網路至少需要保留或申請1000個公網IP，如果大家都如這樣，那麼可想而知IPv4大量被耗盡，且不一定能完全利用（利用率低）

帶NAT的網路

再來看看有NAT的網路，通過NAT的轉換，我們可以看出不管私網裡有多少個IP端，在對外出口處只需要保留或申請255個公網IP即可（掩碼255.0.0.0），這樣私網裡的所有設備都可以一起共用這255個公網IP，簡單說就是有需要的分配，沒用的時候歸還公網IP

NAT主要分為：

  • 靜態NAT（Static NAT）
  • 動態NAT（Dynamic NAT）
  • 埠NAT（PAT），埠多路復用（Overload）

靜態NAT

靜態NAT：將內部私有IP和公網IP地址一對一綁定，這樣公網IP地址不會變，主要用於一些需要實現外部網路對內部網路的指定設備（如伺服器）的訪問

動態NAT

動態NAT：保留多個公網IP，採用動態的方式分配給內部網路的設備（設備接入隨機分配公網IP，設備斷開就將公網IP放回池中，因此每次使用的公網IP會一直變化）

埠NAT（PAT）

埠NAT（PAT）：將中小型網路隱藏在一個公網IP後面，修改外出數據包的源埠並進行埠轉換（埠地址轉換，Port Address Translation），埠多路復用（Port Multiplexing）。這樣內部的設備都是用同一個IP接入互聯網

實際分析

我們來看看實際情況

我的電腦現在IPv4地址是10.0.1.212，也就是我們所說的內網IP，我們上路由器看看

我採用PPPoE在我自己的路由器而不是光貓上面進行撥號（為了玩IPv6），路由器的WAN口IP是100.64.251.27，這個IP段其實也是保留地址之一，ISP拿來用於NAT

所以實際上我們能獲取到的IP地址其實都不是公網IP，公網IP可以直接在線網站查詢。值得一提的是這邊獲取的IPv6都是公網IPv6，都是在外面可以直接連接的，這就是差別

總結

所以，目前IPv4確實已經不夠用了，但是因為有了NAT技術（平時運營商拉的寬頻主要還是採用PAT）的存在，所以才能一直撐到現在，NAT的存好有好有壞，讓IPv4能撐得更久，但是也嚴重阻礙了向IPv6推進的進程了。

不用擔心不夠用的問題，因為有很多辦法可以解決ip地址不足的問題。實際上ip地址是人為劃分的公網與私網，和運營商的規劃有關，每個用戶都會給你規划到ip地址，無論公網還是私網，用戶不需要關注自己的地址，只需要關注自己需要的服務是否被滿足。

2011年2月3日，全球IP地址分配機構（IANA）宣布將其最後的468萬個IPv4地址平均分到全球5個地區的互聯網路信息中心，此後再沒有可分配的IPv4地址。

為了緩解IPv4地址不夠用的問題，定義了私有IPv4地址，並在1994年提出了NAT技術。私有IPv4地址可以被重複使用，範圍是10.0.0.0-10.255.255.255 172.16.0.0-172.31.255.255 192.168.0.0-192.168.255.255所有的家庭、企業、園區網路，都可以自行規劃和使用這些地址。它們被稱為私網。當私網需要與互聯網通信時，使用NAT技術，將私有IPv4地址轉換為公有IPv4地址。同時，採用埠號的方式，使得多個私有地址可以轉換為同一個公有地址。這種N對1的方式，使得IPv4地址在理論上可以無限擴展。但是NAT技術會帶來延遲，降低通信效率等問題。

為了徹底解決IPv4地址不夠用的問題，最早在1996年提出了IPv6地址的設計規劃。IPv6地址長度有128位，遠遠多於IPv4地址的32位。這使得IPv6的地址空間有2^128（約3.4×10^38），號稱可以給地球上的每一粒沙子分配一個IPv6地址。我們國家已正式推行IPv6地址的普及，目前在ISP網路中已經規劃並部署了IPv6地址，各大門戶網站和APP已兼容IPv6地址訪問。

有的，我家裡的寬頻運營商就有公網IPv4地址，每家都分配一個

馬上有ipv6，可以給地球上每粒沙子一個ip

當然沒有那麼多，但也不少。多數人上網是私網IP，要做一次NAT轉換成公網IP。

不夠，所以ip是稀缺資源

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