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随着Internet的飞速发展，上网用户直线上升。据IDC估计：到2000年Internet用户将达2.5亿，2005年将超过10亿。基于Internet的电子商务越来越红火，其交易额将从1997年的80亿美元猛增到2000年的3000亿美元。AT&T则估计说2001年Internet上的业务量将与电话网持平。但是这一切的发展看来正受到来自Internet网本身的阻碍——IP地址资源的严重枯竭。
过去几年中由于IP地址分配的无规划性和没有采用IP地址的复用技术，IP地址的浪费非常严重。据有关专家预测，当前的IP地址，将在四年内全部用完！这就迫使我们采取各种措施和研究新的Internet协议地址。
一、 IP地址简介
要了解IP地址资源不足的解决方法，必须首先知道IP地址的构成。
IP地址是为Internet网络中的每一台设备分配的唯一标识，由32位二进制数组成，分4组，每8位一组，中间用小数点（.）隔开。
IP地址可分为网络标识和主机标识两部分，这两部分的长度都是可变的。Internet协会定义了A、B、C、D、E共五类地址，每类地址的基本格式为：
网络标识
主机标识
网络标识和主机标识应遵循以下两条规则：
* 网络标识在Internet中应是唯一的，不管这个网络是否识不能以127和255开头，前者保留给诊断用，后者保留作为广播地址作用，也不能设置全0，全0表示本地网络。
* 主机标识对每个网络标识是唯一的，不管这个网络是否连到Internet，主机标识各位同样不能为全1或全0。
A至E类地址的组成格式如下：
* A类地址：第一个bit总是0，1~7bit表示网络标识，除全0和全1，网络标识有效范围是001—126，每个网络主机数为16777214个，这类地址一般分配给具有大量主机的网络使用，只可惜拥用这么多主机的网络几乎根本不存在。
* B类地址：前两位bit总是为二进制数10，其后14位为网络标识，后16位为主机标识，故其有效网络数为16384个，每个网络主机数为65534个。这类地址一般分配给中等规模的网络使用。
* C类地址：前3位bit总是二进制数110，其后21位为网络标识，最后8位为主机标识，故其有效网络数为2097152，每个网络主机数为254。这类地址一般分配给小型网络使用。
* D类地址：用于多路发送，前4位bit设置为1110。
* E类地址：保留作为将来使用，前4位bit设置为1111。
可以看出，整个Internet的IP空间包括200多万个各类网络，总共可以有37亿多台主机。
二、 IP地址资源不足的解决方法
随着IP地址资源的日趋枯竭，可供分配的IP地址越来越少，往往一个拥有几百台计算机规模的网络只能得到区区几个IP地址，于是，许多人开始采用其他技术来扩展IP空间。
1．子网掩码设置
如果你所分配的IP地址仅能满足对主机的需求，但远不能满足你欲在局域网中再建若干子网的需要，设置子网掩码就是你不得不采取的措施了。
子网掩码同样也以四个字节来表示，用来区分IP地址的网络号和主机号，默认子网掩码如下表所示：
当IP地址与子网掩码相与时，非零部分即被确认为网络号。假如将子网掩码中第四字节最高位起的某些位由0修改成1，使本来应当属于主机号的部分改变成为网络号，这样就实现了划分子网的目的。
例如：一个C类地址198.189.98，按常规从198.189.98.1到198.189.98.254的IP地址都处于同一网络中，但如果需要将网络划分为5个子网以便管理，那就必须修改子网掩码255.255.255.0，将第四字节中的前三位再拿出来充当子网掩码，即将第四字节的00000000修改成11100000（十进制数为224），将子网掩码设置为255.255.255.224。这样有001、010、011、100、101、110六种方式与之相与得到不同的网络号（000和111保留不能使用），各子网的前三个字节仍然是198.189.98。由此可知，子网掩码的位数越多，能划分的子网数也就越多，但是每个子网的主机数就会越少。
子网掩码的划分设置也有缺点：划分的子网越多，损失的IP地址也会越多。因为每个子网都会保留全0或全1两个地址不能使用。
2．动态IP地址设置
DHCP（动态主机配置协议）是一种多个工作站共享IP地址的方法。当分配到的IP地址数目远小于一个网络工作站的数目时，如果为每个设备都分配一个固定的IP地址，则显然有一部分计算机将不能连入网络。DHCP提供了一个较好的解决方法，其前提条件是每一个设备不是随时都需要连接入网，并且同一时刻上网的设备不会很多。
动态IP地址，顾名思义就是每一个设备所取得的IP地址是非固定的，即计算机连入网络时自动申请取得一个合法的IP地址，断开网络时自动归还，以便其他计算机使用。这样，可以用较少的IP地址构建较大的网络，也可以增加网络工作站的可移性，如果一台主机从一个子网移动到另一个子网，由于网络号的不同将修改该计算机的IP地址，否则无法与其他主机通信，而如果采用动态IP地址，就会减少网络管理的复杂性。
3．非路由地址
在IP地址范围内，IANA（Internet Assigned Numbers Authority）将一部分地址保留作为私人IP地址空间，专门用于内部局域网使用，这些地址如下表：
这些地址是不会被Internet分配的，因此它们在Internet上也从来不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但仍旧可以被用来和Internet通讯，我们可以根据需要来选用适当的地址类，在内部局域网中大胆地将这些地址当作公用IP地址一样地使用。在Internet上，那些不需要与Internet通讯的设备，如打印机、可管理集线器等也可以使用这些地址，以节省IP地址资源。
4．代理服务器
代理服务器其实是Internet上的一台主机设备，它有一个固定的IP地址，当你需要上Internet时，就向该服务器提出请求，代理服务器接受请求并为你建立连接，然后将你所需要的服务返回信息通知你，所有的数据信息和通讯处理都是通过代理服务器的IP地址来完成。这种情况下，局域网内部的主机就应使用非路由地址，这既能保证内部主机之间的通讯，又能拒绝外来网络的直接访问请求。
代理服务器具有以下两个优点：一是如果你请求的数据已被同一网段上的其他人请求过了，那么大多数代理服务器都能从Cache中调用这些数据直接传给你，避免重新连接的时间和带宽；二是代理服务器可以保护你的内部网络不受入侵，也可以设置对某些主机的访问能力进行必要限制，这实际上起着代理防火墙的作用。
5．地址翻译
所谓地址翻译实际上是路由器中的一个数据包处理过程。当数据包通过路由器时，地址翻译过程将其中的内部私有IP地址解析出来，将其翻译为一个合法的IP地址。地址翻译过程可以按预先定义好的地址表一一映射翻译，也可以将多个内部私有地址翻译为一个外部合法IP地址。
由于网络内每个设备都有一个内部稳定的IP地址，所以这种方法具有较强的网络安全控制性能。
三、 新的IP地址方案
IETF开发的IPv6的目的就是为了解决日益枯竭的IP地址问题。现在的IPv4的地址长度是32位，而IPv6的地址长度有128位，可以提供340万亿万亿万亿个主机地址，足以满足未来全球网络发展的需求。另外IPv6还具有更快更好地建立路由、较好的服务质量（QoS）和可加密等特点，与IPv4也有良好的向后兼容性。
尽管IPv6具有如此多的优点，但从IPv4过渡几乎肯定不会很顺利。在推广IPv6的过程中，要使服务提供商和企业网络使用两种类型的地址，将会带来许多混乱和新的问题。
许多企业表示，在IPv6没有完全成熟之前，如果现有的IPv4扩展工具效果尚佳，那就没有必要忍痛升级，许多提供商也有同感，因为几乎网络上的一切——路由器、打印机、操作系统、应用软件、驱动程序——都需要升级到IPv6！
但毕竟，IPv6指出的方向是必然的，IETF将会竭尽全力确保移植平稳。MicroSoft、Cisco、3Com等厂商也已开始或计划开始着手这方面的升级工作，这一切都表明，IPv6的步伐正在向前推进，并且必将越迈越大。
过去几年中由于IP地址分配的无规划性和没有采用IP地址的复用技术，IP地址的浪费非常严重。据有关专家预测，当前的IP地址，将在四年内全部用完！这就迫使我们采取各种措施和研究新的Internet协议地址。
一、 IP地址简介
要了解IP地址资源不足的解决方法，必须首先知道IP地址的构成。
IP地址是为Internet网络中的每一台设备分配的唯一标识，由32位二进制数组成，分4组，每8位一组，中间用小数点（.）隔开。
IP地址可分为网络标识和主机标识两部分，这两部分的长度都是可变的。Internet协会定义了A、B、C、D、E共五类地址，每类地址的基本格式为：
网络标识
主机标识
网络标识和主机标识应遵循以下两条规则：
* 网络标识在Internet中应是唯一的，不管这个网络是否识不能以127和255开头，前者保留给诊断用，后者保留作为广播地址作用，也不能设置全0，全0表示本地网络。
* 主机标识对每个网络标识是唯一的，不管这个网络是否连到Internet，主机标识各位同样不能为全1或全0。
A至E类地址的组成格式如下：
* A类地址：第一个bit总是0，1~7bit表示网络标识，除全0和全1，网络标识有效范围是001—126，每个网络主机数为16777214个，这类地址一般分配给具有大量主机的网络使用，只可惜拥用这么多主机的网络几乎根本不存在。
* B类地址：前两位bit总是为二进制数10，其后14位为网络标识，后16位为主机标识，故其有效网络数为16384个，每个网络主机数为65534个。这类地址一般分配给中等规模的网络使用。
* C类地址：前3位bit总是二进制数110，其后21位为网络标识，最后8位为主机标识，故其有效网络数为2097152，每个网络主机数为254。这类地址一般分配给小型网络使用。
* D类地址：用于多路发送，前4位bit设置为1110。
* E类地址：保留作为将来使用，前4位bit设置为1111。
可以看出，整个Internet的IP空间包括200多万个各类网络，总共可以有37亿多台主机。
二、 IP地址资源不足的解决方法
随着IP地址资源的日趋枯竭，可供分配的IP地址越来越少，往往一个拥有几百台计算机规模的网络只能得到区区几个IP地址，于是，许多人开始采用其他技术来扩展IP空间。
1．子网掩码设置
如果你所分配的IP地址仅能满足对主机的需求，但远不能满足你欲在局域网中再建若干子网的需要，设置子网掩码就是你不得不采取的措施了。
子网掩码同样也以四个字节来表示，用来区分IP地址的网络号和主机号，默认子网掩码如下表所示：
当IP地址与子网掩码相与时，非零部分即被确认为网络号。假如将子网掩码中第四字节最高位起的某些位由0修改成1，使本来应当属于主机号的部分改变成为网络号，这样就实现了划分子网的目的。
例如：一个C类地址198.189.98，按常规从198.189.98.1到198.189.98.254的IP地址都处于同一网络中，但如果需要将网络划分为5个子网以便管理，那就必须修改子网掩码255.255.255.0，将第四字节中的前三位再拿出来充当子网掩码，即将第四字节的00000000修改成11100000（十进制数为224），将子网掩码设置为255.255.255.224。这样有001、010、011、100、101、110六种方式与之相与得到不同的网络号（000和111保留不能使用），各子网的前三个字节仍然是198.189.98。由此可知，子网掩码的位数越多，能划分的子网数也就越多，但是每个子网的主机数就会越少。
子网掩码的划分设置也有缺点：划分的子网越多，损失的IP地址也会越多。因为每个子网都会保留全0或全1两个地址不能使用。
2．动态IP地址设置
DHCP（动态主机配置协议）是一种多个工作站共享IP地址的方法。当分配到的IP地址数目远小于一个网络工作站的数目时，如果为每个设备都分配一个固定的IP地址，则显然有一部分计算机将不能连入网络。DHCP提供了一个较好的解决方法，其前提条件是每一个设备不是随时都需要连接入网，并且同一时刻上网的设备不会很多。
动态IP地址，顾名思义就是每一个设备所取得的IP地址是非固定的，即计算机连入网络时自动申请取得一个合法的IP地址，断开网络时自动归还，以便其他计算机使用。这样，可以用较少的IP地址构建较大的网络，也可以增加网络工作站的可移性，如果一台主机从一个子网移动到另一个子网，由于网络号的不同将修改该计算机的IP地址，否则无法与其他主机通信，而如果采用动态IP地址，就会减少网络管理的复杂性。
3．非路由地址
在IP地址范围内，IANA（Internet Assigned Numbers Authority）将一部分地址保留作为私人IP地址空间，专门用于内部局域网使用，这些地址如下表：
这些地址是不会被Internet分配的，因此它们在Internet上也从来不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但仍旧可以被用来和Internet通讯，我们可以根据需要来选用适当的地址类，在内部局域网中大胆地将这些地址当作公用IP地址一样地使用。在Internet上，那些不需要与Internet通讯的设备，如打印机、可管理集线器等也可以使用这些地址，以节省IP地址资源。
4．代理服务器
代理服务器其实是Internet上的一台主机设备，它有一个固定的IP地址，当你需要上Internet时，就向该服务器提出请求，代理服务器接受请求并为你建立连接，然后将你所需要的服务返回信息通知你，所有的数据信息和通讯处理都是通过代理服务器的IP地址来完成。这种情况下，局域网内部的主机就应使用非路由地址，这既能保证内部主机之间的通讯，又能拒绝外来网络的直接访问请求。
代理服务器具有以下两个优点：一是如果你请求的数据已被同一网段上的其他人请求过了，那么大多数代理服务器都能从Cache中调用这些数据直接传给你，避免重新连接的时间和带宽；二是代理服务器可以保护你的内部网络不受入侵，也可以设置对某些主机的访问能力进行必要限制，这实际上起着代理防火墙的作用。
5．地址翻译
所谓地址翻译实际上是路由器中的一个数据包处理过程。当数据包通过路由器时，地址翻译过程将其中的内部私有IP地址解析出来，将其翻译为一个合法的IP地址。地址翻译过程可以按预先定义好的地址表一一映射翻译，也可以将多个内部私有地址翻译为一个外部合法IP地址。
由于网络内每个设备都有一个内部稳定的IP地址，所以这种方法具有较强的网络安全控制性能。
三、 新的IP地址方案
IETF开发的IPv6的目的就是为了解决日益枯竭的IP地址问题。现在的IPv4的地址长度是32位，而IPv6的地址长度有128位，可以提供340万亿万亿万亿个主机地址，足以满足未来全球网络发展的需求。另外IPv6还具有更快更好地建立路由、较好的服务质量（QoS）和可加密等特点，与IPv4也有良好的向后兼容性。
尽管IPv6具有如此多的优点，但从IPv4过渡几乎肯定不会很顺利。在推广IPv6的过程中，要使服务提供商和企业网络使用两种类型的地址，将会带来许多混乱和新的问题。
许多企业表示，在IPv6没有完全成熟之前，如果现有的IPv4扩展工具效果尚佳，那就没有必要忍痛升级，许多提供商也有同感，因为几乎网络上的一切——路由器、打印机、操作系统、应用软件、驱动程序——都需要升级到IPv6！
但毕竟，IPv6指出的方向是必然的，IETF将会竭尽全力确保移植平稳。MicroSoft、Cisco、3Com等厂商也已开始或计划开始着手这方面的升级工作，这一切都表明，IPv6的步伐正在向前推进，并且必将越迈越大。