解决 IPv4 不够用的几种方案（动态分配、NAT机制、IPv6）

目录

• • IPv4 不够使用的原因
  • 动态分配
  • NAT机制
  • • 示例
    • NAT 机制与代理服务器的区别
    • 为什么部署项目要在外网 IP 上。
  • 升级 IPv6

IPv4 不够使用的原因

IPv4 能够表示的 IP 地址数量： 256 * 256 * 256 * 256 = 4,228,250,625。（42 亿多个 IP地址）
但是随着网络的发展，通信设备的增加，IP 地址现在是完全不够用的

动态分配

• 使用 动态分配 IP 地址：就是当有设备联网的使用分配一个 IP 地址给当前设备，如果当前设备不联网了，那么就不分配。但是这种方案是治标不治本的；

NAT机制

• 使用 NAT 机制：把 IP 分为 外网 IP 和 内网 IP，用一个 外网 IP 代替 N 个内网 IP。就好比网上购物，收货地址填写学校，而学校里有很多人，每个人用姓名和手机号区分。
  而进入 内网 IP 后则是使用 端口号 区分。

示例

背景：主机 A 于主机 B 都访问服务器的 8080 端口

• 场景演示：
  

注意观察主机的源 IP 变化：在发送给路由器之前，主机 A 和 B 的源 IP 都是路由器的内网 IP，经过路由器的转发，变成了外网 IP，而源端口号相同的情况下，路由器也是对其进行了修改。
服务器收到请求后，会根据相对的 源端口号 进行不同的 响应。

IP 地址专门划分出一部分表来 局域网

• 10.*
• 172.16.* —— 172.31.*
• 192.168.*

除此之外，剩下的 IP 就都是外网 IP

NAT 机制与代理服务器的区别

• 从应用上讲, NAT设备是网络基础设备之一, 解决的是IP不足的问题. 代理服务器则是更贴近具体应用, 比如通过代理服务器进行FQ, 另外像迅游这样的加速器, 也是使用代理服务器.
• 从底层实现上讲, NAT是工作在网络层, 直接对IP地址进行替换. 代理服务器往往工作在应用层.
• 从使用范围上讲, NAT一般在局域网的出口部署, 代理服务器可以在局域网做, 也可以在广域网做, 也可以跨网.
• 从部署位置上看, NAT一般集成在防火墙, 路由器等硬件设备上, 代理服务器则是一个软件程
  序, 需要部署在服务器上.

为什么部署项目要在外网 IP 上。

• 场景演示

我将我的项目通过 Tomcat 部署在本地
内网 IP 是 192.168.0.108，而每个局域网都可能存在 192.168.0.108，因此全世界有很多个 192.168.0.108，所以当其他电脑访问 192.168.0.108 时，系统也不知道访问的是哪个局域网的 192.168.0.108。因此部署项目需要一个 外网 IP，外网 IP 是唯一的。可以通过外网 IP 来确认唯一一台主机。
因此需要通过升级 IPv6 来根本的解决 IP 地址数量的问题！

升级 IPv6

IPv6：IPv6 并不是 IPv4 的简单升级版，他们是两个互不相干的协议，彼此并不兼容。而 IPv6 用 16 个字节 128 个比特位来表示一个地址，相比于 IPv4 的 4 个字节 32 个比特位，大了不止一点点。使用 IPv6 地球上的每一粒沙子分配一个 IP 地址都是够用的。