IPv4的地址真的用光了吗

导语：

　　IPv4的地址真的用光了吗

　　近期我看到有些文章说，IPv4的地址已经用光了，或者说，已经分配完了。将来没有IPv4的地址可供分配了，所以IPv6进入实质性阶段。那么，IPv4的地址是否真的用光了、是否已经没有地址可供分配了?

　　首先，所谓IPv4地址将要分配完，这是对管理Internet地址的部门-IANA(The Internet Assigned Numbers Authority，互联网数字分配机构)来说，在将来(预计2011年8月份所有地址分配完)，已经没有地址可供分配。从这一点来说，IPv4地址已经分配完了。

　　但是，由于运营商、先期获得地址的公司或企业，有大量的IPv4地址可供使用，对于这些公司或企业来说，在很久的一段时间内(可能几年甚至十几年的时间)都不用为IPv4的地址发愁。从这点来看，可能许多运营商会为IPv4的地址发愁。但是，这也只是“表面”的问题，如果运营商改进地址的分配方式，在未来的几年中甚至更长的时间中，将不会为IPv4的地址发愁。接下来我们介绍运营商是怎么管理与分配自己手中的IPv4地址的。

　　对于运营商来说，需要IPv4地址的用户主要有两类，一类是为用户通过光纤或其他专线接入，并且给这些用户分配一些固定IP地址;另一类用户则是不需要获得固定IP地址、并且只有在连接到Internet时才临时分配一个IPv4地址，并且在断开连接后回收这些地址供其他用户使用。当一个运营商的IPv4地址总数已经固定并且不再增加，但需要接入Internet的企业或个人用户越来越多时，运营商怎样使用手中的地址，并且能满足用户的需要呢?我个人的观点是，运营商并非没有IPv4地址，而是由于管理等问题，造成了大量的IPv4地址的浪费，才造成IPv4地址的紧缺。为了说明这个问题，我们通过几个例子进行介绍。

　　1 目前运营商地址规划方法浪费了大量的地址

　　实例1：

　　某政府单位，通过网通10M光纤接入Internet，网通为其分配的IP地址是61.x.y.6，子网掩码是255.255.255.252，网关是61.x.y.6。用户同时将这个地址作为其门户网站的地址(映射TCP的80端口到内部的Web服务器)。

　　实例2：某单位，通过电信光纤接入Internet，电信为其分配的IP地址是219.x.y.2～219.x.y.6，子网掩码是255.255.255.248，网关是219.x.y.1。

　　从这两个实例来看，网通、电信划分(规划)IPv4地址、管理IPv4地址是没有任何问题的，目前许多的运营商，基本上也都是这样管理与分配IP地址的。但是，在这两个实例中，都浪费了大量的地址。

　　对于实例1来说，一个相当于C类的地址池(例如本例中的61.x.y.0/24)一共有256个IP地址，但最多只能为64个单位提供接入，其浪费率是75%，这种网络连接方式网络拓扑。

　　传统IPv4分配方式

　　【说明】当子网掩码是255.255.255.252时，可以将一个C类地址划分为64位子网，每个子网有4个地址，由于每个子网的第1个地址作为网络地址、最后1个地址作为广播地址不能使用，运营商一端需要使用1个地址，这样只有1个地址供用户使用。

　　对于实例2来说，一个相当于C类的地址，使用子网掩码255.255.255.248时，每个单位有5个可用地址，可以分配给32个单位，实际可用地址是160个，有接近一半的时候被浪费。目前采用255.255.255.248这种子网掩码的划分方式，目前决大多数单位，都是这种情况。

　　对于更大一些的单位，可能一次性获取的IP地址会多一些，例如，运营商可能会划分28位(子网掩码255.255.255.240)甚至更大的子网，但这样也会造成地址的浪费。

　　我想，如果运营商改变以往用户的接入方式(以前接入双方都是通过“路由器”来接入的)，改为类似现在局域网中的“交换机”接入方式，或者，仍然用路由器方式接入，但划分更大的子网，例如划分24位(子网掩码为255.255.25.0)的子网。这样的改造同样适合于现在已经有网络接入的用户，在局端进行相应的修改之后，只要通知企业用户更改自己的网关地址、子网掩码就可以继续使用原来的地址，而对于运营商来说，这样将节省大量的地址，用于再分配。在现有数量的IPv4地址基础上，可供使用的地址以及节省的地址将大大增加。

　　改进方式

　　改进之后可能出现的问题有：

　　(1)由于采用“交换”方式接入，这样会导致多个用户(如图2中的用户1～用户253)在同一个子网，这样用户如果错误的设置IP地址，或者盗用IP地址，会造成地址冲突问题。要避免这个问题也比较简单，可以在交换机上采用IP与MAC地址绑定的方法进行。