淺談互聯(lián)網(wǎng)IP地址稀缺問題

摘 要：近年來，互聯(lián)網(wǎng)的使用范圍不斷擴(kuò)大，全球日益出現(xiàn)了IP地址嚴(yán)重稀缺的現(xiàn)象。本文系統(tǒng)介紹了IP網(wǎng)絡(luò)地址的現(xiàn)狀，進(jìn)一步提出了目前解決IP地址稀缺問題的有效方法。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；IP地址；稀缺

因特網(wǎng)IP地址全球管理組織曾于11年2月在舊金山宣布IP地址截止3日已分配完畢。這就表明IP地址的庫存已經(jīng)枯竭。作為聯(lián)系和區(qū)分網(wǎng)絡(luò)用戶的關(guān)鍵唯一標(biāo)識，IP地址的缺失必然會帶來互聯(lián)網(wǎng)的堵塞或擁擠現(xiàn)象。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的不斷增加以及用戶對網(wǎng)絡(luò)要求的日益提高，解決因特網(wǎng)的IP地址嚴(yán)重缺失的問題已經(jīng)成為重中之重。

1 互聯(lián)網(wǎng)IP現(xiàn)狀

全球用戶目前使用的因特網(wǎng)是基于TCP/IP協(xié)議的，其中IP協(xié)議時(shí)網(wǎng)絡(luò)層使用的協(xié)議，也是整個(gè)TCP/IP協(xié)議的核心。目前廣泛使用的是IPV4，也就是第四版。它在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建中起著基礎(chǔ)性作用。IPV4協(xié)議規(guī)定：三十二位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成一個(gè)IP。便于記憶將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為每八位一組的十進(jìn)制，也就是說四位十進(jìn)制構(gòu)成一個(gè)IP。用英文句號將每位數(shù)字隔開。比如說：192.165.55.45。另外為了網(wǎng)絡(luò)區(qū)分，IPV4分成5類IP地址：A、B、C、D、E。

A類地址0作為開頭第一位，網(wǎng)絡(luò)號為之后七位。A類網(wǎng)絡(luò)最多能夠構(gòu)建27個(gè)。全一和全零是保留地址，也就是說有126個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)。另外，A類網(wǎng)絡(luò)可以容納最多224臺主機(jī)。因此，大型網(wǎng)絡(luò)一般使用A類IP。

B類地址10作為開頭前兩位，網(wǎng)絡(luò)號是之后的14位。主機(jī)號是接下來的16位，中型網(wǎng)絡(luò)一般使用B類IP。

C類地址110作為開頭前三位，網(wǎng)絡(luò)號是之后的21位，主機(jī)號是最后的8位。小型網(wǎng)絡(luò)一般使用C類地址。大部分局域網(wǎng)目前都是使用的C類地址。

D類地址1110作為開頭前四位，多播一般選用D類地址。

E類地址1111作為開頭前四位，主要是用作保留地址。

由上面介紹的IP地址分類能夠看出大型網(wǎng)絡(luò)可以用的IP地址很少。表面上看C類地址數(shù)量很多，然而近年來互聯(lián)網(wǎng)用戶快速增加，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，這些IP地址根本就無法滿足需求[1]。

還有就是國際上因?yàn)榉峙錂?quán)問題造成了IPV4地址的不公正分配。據(jù)最新調(diào)查顯示2009年中國已經(jīng)達(dá)到3.84億的網(wǎng)民數(shù)量。這個(gè)數(shù)字比日本和美國兩國網(wǎng)民的總和還多，A類地址分配缺非常的少，然而麻省理工A類IP的分配遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了整個(gè)中國，技術(shù)突破是應(yīng)對這種IP地址不公正分配的唯一有效途徑。

2 應(yīng)對策略

2.1 子網(wǎng)掩碼的使用

產(chǎn)生子網(wǎng)的目的是減少IP的浪費(fèi)。近年來隨著新型網(wǎng)絡(luò)的不斷涌現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在當(dāng)前IPV4協(xié)議下，產(chǎn)生的新網(wǎng)絡(luò)終端有的具有上百臺，有的僅有寥寥無幾的幾臺，這就造成了IP地址的嚴(yán)重浪費(fèi)，為了減少這種浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，子網(wǎng)劃分應(yīng)運(yùn)而生。子網(wǎng)劃分的重要特征就是子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼能夠?qū)P地址分成主機(jī)地址和網(wǎng)絡(luò)地址兩部分。進(jìn)行子網(wǎng)劃分能夠?qū)P地址進(jìn)行部分屏蔽，進(jìn)而區(qū)分主機(jī)標(biāo)識和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，表明為遠(yuǎn)程網(wǎng)上的IP還是局域網(wǎng)上的IP，還有就是子網(wǎng)劃分能夠?qū)⒋蟮木W(wǎng)絡(luò)分割成便于管理的小網(wǎng)絡(luò)。

2.2 NAT地址轉(zhuǎn)換

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換也就是NAT技術(shù)。因特網(wǎng)現(xiàn)如今普遍使用的IPV4協(xié)議具有很多缺陷，然而開發(fā)以及廣泛使用IPV6的時(shí)間周期較長，NAT技術(shù)能夠使得IPV4的使用壽命有效延長。NAT能夠?qū)υ磾?shù)據(jù)包中的IP（目的IP或源IP）進(jìn)行修改，從而對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行屏蔽。但是NAT的使用非常的復(fù)雜，這就使得它的使用面狹窄，如果想增大NAT的使用范圍，必須進(jìn)行新性能開發(fā)。

NAT技術(shù)的關(guān)鍵步驟就是NAT配置路由器上轉(zhuǎn)換表的形成，只要完成了NAT轉(zhuǎn)換表的形成這一環(huán)節(jié)，基本上就結(jié)束了全部工作。

2.3 IPV6

IPV6的設(shè)計(jì)方為互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，它能夠?qū)ΜF(xiàn)今使用的IPV4進(jìn)行替代。

IPV4使用三十二位的地址，IPV6使用一百二十八位的地址，使得IP地址數(shù)量大大的增加，能夠達(dá)到2128個(gè)。在地球上據(jù)估算每平方米能夠進(jìn)行1000臺主機(jī)的覆蓋。這就很大程度上緩解了IP地址稀缺的現(xiàn)狀。IPV6協(xié)議使用四位十六進(jìn)制數(shù)八組，并且用逗號分隔。另外，IPV6很好地解決了即插即用、安全性以及IP端到端連接等IPV4無法解決的問題[2]。

IPV6是當(dāng)前應(yīng)對IP稀缺問題的最有效方法。其中過渡技術(shù)是進(jìn)行IPV4和IPV6之間協(xié)議轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。因特網(wǎng)現(xiàn)有規(guī)模巨大，IPV4的設(shè)備和用戶又非常的多，要完成IPV4和IPV6之間協(xié)議的過渡周期非常長。這需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。現(xiàn)如今廣泛使用的IPV4已經(jīng)給用戶帶來了顯而易見的好處，那么就意味著企業(yè)或用戶很難接受協(xié)議轉(zhuǎn)換中可能出現(xiàn)的問題，所以過度良好才能夠有效保障IPV6的更好使用。

3 小結(jié)

現(xiàn)階段，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展非常的迅速，因特網(wǎng)已經(jīng)躋身到人們社會生活中不可或缺的地位，但是IP缺失會嚴(yán)重導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)的擁擠和阻塞，針對這一點(diǎn)，IPV6顯然具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用潛力，我們可以預(yù)計(jì)IPV6將是未來互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域炙手可熱的焦點(diǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]全球IP地址資源完全枯竭.新華社，2011.2.

[2]任榮.IP地址的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].信息技術(shù)，2003.3.