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服務器是如何實現每台服務器都是公網IP的呢?


2021年1月24日 - 主機小編  
   

匯聚魔杖

科技達人,優質創作者

互聯網協議(IP)地址的空間分配、協議標識符的指派、通用頂級域名(gTLD)、國家和地區頂級域名(ccTLD)系統的管理、根服務器系統的管理等都是由ICANN負責管理。

ICANN先分配給亞太互聯網信息中心(APNIC)、歐洲IP資源網絡協調中心(PIPE NCC)、美洲互聯網號碼注冊機構(ARIN)、拉丁美洲和加勒比地區互聯網信息中心(LACNIC)、非洲互聯網絡信息中心(AfriNIC),再由這些地域性的組織分配給所在區域的ISP。

IPV4最多可以提供約42.9億個IP地址,這麼多年過去了,用著用著就發現不夠用了。雖然全世界的各個分配機構都相繼宣告了IPV4地址已經耗盡,但還是有大量的ISP私藏了大量的IPV4的IP地址。

絕大多數人對IPV4地址枯竭這件事都理解有偏差

宣告枯竭的對象是IPV4地址分配組織,它只是告訴大家我手裏所有的IPV4地址已經全部發放完畢了,至於已經從分配組織獲得的IP地址,分配組織才不管你用還是不用。假如還想從分配組織手裏申請新的IPV4地址就必須要等別人不用歸還,稀缺的資源往往需要排隊走關系。

所以但凡稍微有點實力的ISP運營商都不會傻傻地將IPV4地址退回去,而是大批量的囤貨,即使不用也會攥著手裏。假如真有那些堅持不下去的ISP運營商,退了多少IPV4地址立馬就會被瓜分掉。IPV6在不斷的普及當中,當簡短的IPV4地址注定會變成一種稀缺資源。

ISP手裏囤積的IPV4地址是完全足夠日常使用

IPV4地址就像海綿裏的水,你擠擠它就會出來。這也就是為什麼很多服務器的運營商和網絡運營商能夠保證公網IP地址的供應。

IPV4地址到目前為止還能遊刃有餘,很大程度上歸功於NAT技術,即網絡地址轉換。

NAT技術能夠將當前地址空間中的IP地址映射到另一個地址空間,可以理解成一個轉換表,其中存儲著外部地址/端口到內部地址/端口的轉換關系。通過NAT技術就無需每台設備都擁有一個獨立唯一的IP地址,可以很多台設備共用一個公網IP地址,而局域網內使用私網不重複的IP地址即可。

NAT技術不僅可以緩解IP地址短缺的問題,還可以有效地保護私有網絡。現在申請寬帶已經很難再申請到公網IP地址了,甚至於運營商可以實現一個地區都使用內網IP地址。那麼問題就來了,絕大多數人並不喜歡NAT轉換技術,希望設備能夠獲得公網的IP,便於遠程管理。所以很多“攻城獅們”會嘗試通過各種NAT穿透技術來解決NAT轉換技術所帶來的問題,比如:SOCKS、UPNP、ALG等等。

實際上服務器對於公網IP地址的需求量也並沒有那麼大,比如:很多網站、域名可以存放在一台服務器上,共用一個公網IP地址。理論上服務器的配置足夠、帶寬足夠可以同時存放N多個網站,應用類的APP服務器也是同樣的道理。

公網IP地址的配置和局域網的IP地址配置並無二致

互聯網內很多組織都共同維護著一本類似“114”的地址查詢薄,IP地址由分配組織分配給ISP後,分配組織就會更新地址簿,其他組織就會同步更新。

這就好比快遞,收快遞的人也許並不知道送到具體哪個地方,他只需要將包裹收好貼上地址後統一放到快遞站點,再由快遞站點送到區域中轉站,再由區域中轉站送到市級以上的大型中轉站,大型中轉站就知道如何層層下發,最終有派件員送到收快遞的人手中。

IP地址分配組織會標識每個IP地址具體是屬於哪個ISP運營商,至於ISP運營商是想很多個網站或者應用用一個公網IP地址、還是一個服務器用多個公網IP地址、還是一個服務器使用彈性的公網IP地址,就不是IP地址分配組織會管的事情了。