很早以前,我们就听说IPv4分布不够,全世界联网的设备太多了。但是直到今天,我们还在使用IPv4,即使IPv6已经铺开,但是使用率很低。为什么IPv4总是够用?因为有一项技术是NAT。
精灵
NAT的全称是网络地址转换,也称为网络屏蔽和IP屏蔽。90元90年代中期,NAT开始流行,作为解决IPv4地址不足,避免IP地址预留困难的解决方案。其主要作用是使同一区域的设备尽可能少地使用公共IP,共同共享公共IP,从而减少公共IP的消耗。
无NAT网络首先,我们来看看这个无NAT的网络。此时,所有设备都直接连接到公网,并且都分配了公网IP。如图,现在有四个子网,每个子网需要255个IP,所以这个区域的网络至少需要预留或申请Dimensity 1000个公网IP。如果大家都这样,可想而知,IPv4会被大量耗尽,可能得不到充分利用。
带NAT的网络让我们来看看有NAT的网络。通过NAT的转换,我们可以看到,无论私网中有多少个IP终端,只需要在外部出口预留或申请255个公网IP终端,这样私网中的所有设备就可以共同共享这255个公网IP终端。简单来说,就是要把它们分配好,没用的时候再还给公网IP终端。
NAT主要分为:
静态NAT动态NAT端口NAT,端口多路复用
静态NAT静态NAT:内部私有IP和公有IP地址一对一绑定,这样公有IP地址不会改变。主要用于一些需要从外网接入内网的指定设备。
动态NAT动态NAT:保留多个公共IP地址并动态分配给内部网络的设备。
端口NAT端口NAT:将中小型网络隐藏在公共IP后面,修改传出数据包的源端口,端口转换和端口复用。这样的内部设备都使用同一个IP接入互联网。
实用分析
还是看实际情况吧。
我电脑现在的IPv4地址是10元,0元,1元,212,也就是我们说的内网IP。我们去路由器那里看看吧。
我用PPPoE在自己的路由器上拨号,而不是用光猫。路由器的WAN端口IP是100.64.251.27。这个IP段实际上是保留地址之一,ISP将其用于NAT。
所以其实我们能拿到的IP地址都不是公有IP,公有IP可以直接在网上网站查询。值得一提的是,这里收购的IPv6都是公有IPv6,可以直接外接。这就是区别。
摘要
所以,目前来看,IPv4确实不够用,但是因为NAT技术的存在,所以还能坚持到现在。NAT的存在有好有坏,让IPv4更长久,但也严重阻碍了向IPv6推进的进程。