ip地址是取之不尽、用之不竭的是吗？
今天，围绕这个问题，我们来聊一下 ip 。
1、ipv4
我们通常说到的ip、用到的ip，指的是 ipv4。
它是由4段数字组成。每段数字的范围是 0~255，256个。
所以，ip地址 的总数就是：256 x 256 x 256 x 256 = 4,294,967,296 ≈ 43 亿个地址
听起来很多，但全球人口 80 亿，电子设备的数量可能都不止几百亿了吧。
如果每一台设备，都发放一个独立ip。那么，这个ip地址肯定是不够用的。
IPv4 是 1981 年设计的，在那个年代，全球的互联网才几百台设备。而且，使用电脑的用户，都是大学、科研所、军队这些机构。
当时的计算机工程师们，谁也没有想到，互联网能像现在这样走进千家万户。
2、如何解决
上个世纪90年代就有人提出了ip地址耗尽的问题，并且有了解决方法。
2.1 公网ip和私网ip
ip分为两种: 公网ip、私网ip（或者说局域网ip）。
公网 ip 是全球唯一的。
比方说，你买的服务器ip，就是一个公网IP，所有人只要打开浏览器，输入那一串数字，就能访问到你的服务器。
我们以家庭上网为例。电脑、手机等，每一个设备都会有一个ip。这个ip是私网ip，或者说局域网ip。
局域网ip只在这个区域内有效，出了这个圈子，这个ip地址就没有意义了。
比方说，你让隔壁的邻居，输入你家电脑的ip，你会发现是访问不通的。虽然你们近在咫尺，但它在网络世界里面是不通的。
每家每户的电子设备的ip都是局域网ip，是由自家的路由器网关维护着。彼此之间不能直接通信。
所以，它们不需要独立的ip。即便ip地址重复了也无所谓。
就好比你住在3栋2单元202，我也住在3栋2单元202。只不过，咱们是不同小区罢了。
根据上面的分析，可以看到公网虽然有限，但私网ip可以有无数个。
所以，这种划分方式，极大减轻了ip地址数量不足的问题。
2.2 nat技术
我们来梳理一下上网的流程。
每个家庭的电子设备在上网的时候，它发送的数据都是先到达家庭路由器（网关），然后，通过路家庭由器再给到运营商（联通、移动……）的公网服务器。
公网服务器，有独立的ip，它会将你的数据，发送到目标服务器上。
手机 192.168.1.2 ──┐
电脑 192.168.1.3 ──┤── 路由器（NAT）── 公网路由器网关（NAT） IP 1.2.3.4 ── 互联网
平板 192.168.1.4 ──┘
这些网络设备（网关、服务器），它们在发送数据的时候，都会维护一个数据表。
记录下这些数据的来源。
比方说，公网的服务器会记录，这条数据是老张家的路由器传过来的。老张家的路由器会记录，这条数据是手机传过来的……
当有数据传回来的时候，这些网络设备就会按图索骥，把响应数据给到对应的电子设备。
而这个记录数据来源的技术，就叫做NAT技术。
它的英文全称就是 Network Address Translation ，中文意思就是网络地址转换。
NAT数据表，记录着网络请求的映射关系。如下所示：
内部IP 内部端口 公网IP 公网端口 目标IP 目标端口
192.168.1.2 54321 1.2.3.4 10001 142.250.80.46 443 ← 手机
192.168.1.3 61234 1.2.3.4 10002 104.244.42.65 443 ← 电脑
192.168.1.4 55678 1.2.3.4 10003 172.217.14.78 443 ← 平板
正因为有公网、私网的划分，以及nat技术的存在，才让我们的ip地址，没有这么快的消耗殆尽。
2.3 IPv6
ipv6这个方案才是从根上解决ip地址耗尽的方案。
ipv6，是8段十六进制数组成的。
它能覆盖的地址数量，达到 2¹²⁸ = 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个地址。
在ipv6的时代下，我们根本不需要再区分公网、私网，每一台设备都可以拥有一个独立的ip。
那为什么现在不推广呢？
主要两个原因：
1、不够紧迫。
2、从 ipv4 切换到 ipv6 ，这个改造成本会比较高。
ok，以上就是本期分享。