IPv4 的分配是四级:IANA 给五个 RIR,RIR 给 LIR,LIR 给用户。 这套体系已经走到尽头——2011 年 2 月 3 日,IANA 的池子空了。
4.3.8 讲「哪些地址不用申请」,这一节讲「要申请的那个从哪来」。 它也解释了「为什么现在全球地址要靠买」。
一、四级分配体系
每一级的职责很清楚:
| 层级 | 覆盖范围 | 持有量 |
|---|---|---|
| IANA | 全球总量 | /8 共 256 块 |
| RIR(五个) | 大洲级 | 每块 /8 起 |
| LIR 运营商 | 国家级 | 拆成 /16、/20 |
| 用户 | 企业、家庭 | /24 到 /29 |
五个 RIR 是: APNIC(亚太)、RIPE NCC(欧洲中东)、ARIN(北美)、LACNIC(拉美)、AFRINIC(非洲)。 所以「一个 IP 属于哪里」在地址库里查得到,这也是「IP 归属地查询」能工作的原因。 第三行那个「LIR 拆成 /16、/20」是实际操作: 运营商拿到一个 /8,再按需求拆给不同的城市和客户。 所以「同一个运营商在不同城市用的是不同的 /16」——这也让「按 IP 段判断地域」变得可行。
二、2011 年 2 月 3 日
那天 IANA 把最后五块 /8 分给了五个 RIR,从那一刻起,「新申请一个 /8」这件事就不存在了。 算一下这个过程有多快:
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| 从 1983 到 2011 | 10260 天 |
| 平均 | 40 天分掉一个 /8 |
| 折成 /24 | 每天 1635 个 |
第二行「40 天一个 /8」听着不快,但它是平均数: 早期分得极粗(一个机构一个 /8),后期细到 /24,所以「分完」这件事是加速发生的。 这就像「水库放水」:前期开大闸,后期一滴一滴放,但水位一样会到底。 「耗尽」之后发生了什么:RIR 手里还有一点库存,按「最后一段」慢慢放, 同时对「新申请」变得极其严格(要证明「现有地址用了 80% 以上」)。 所以「2011 年之后申请 IPv4」不是不可能,是「非常难」。
三、现在靠二手市场
既然不能新申请,就只能「买别人的」:
| 方式 | 价格(大致) | 门槛 |
|---|---|---|
| 租赁一个 /24 | 几十美元一月 | 低 |
| 买断一个 /24 | 几千到上万美元 | 中 |
| 买断一个 /16 | 几十万美元 | 高 |
这些价格是市场行为,不是官方定价:因为「地址可以转让」,就自然形成了价格。 而「RIR 只负责登记转让」,不参与定价—— 所以「IP 地址变成了一种资产」,这在 1990 年代是想不到的。 这也成了 IPv6 推广最现实的动力:不是「地址不够用」(NAT 还能撑),是「地址要花钱买了」。 所以「大公司推 IPv6」的经济理由很直接:内部几万台服务器如果用 IPv6,就不用买 IPv4 地址了。 最后补一句「中国的情况」:国内 IPv4 地址总量约 3.4 亿个,人均不到 0.25 个, 所以「大规模用 NAT」在国内比在欧美更普遍—— 「一个小区一个公网 IP」这种部署方式,就是地址紧张的直接结果。
四、动手 Demo:全球地址由谁分,分完了没有
看五级分配关系,再算一下「从开始到耗尽」的时间线。 注意最后一行:平均 40 天才分掉一个 /8,但这是平均数。
import datetime
start = datetime.date(1983, 1, 1)
end = datetime.date(2011, 2, 3)
days = (end - start).days
print('历时 %d 天' % days)
print('平均 %.1f 天一个 /8' % (days / 256.0))
print('折成 /24 每天 %.0f 个' % (256.0 * 65536 / days))
实跑输出:
--------------------------------------------------------------------
全球地址由谁分,分完了没有
--------------------------------------------------------------------
**IPv4 的分配是四级:IANA 给五个 RIR,RIR 给 LIR,LIR 给用户。**
**这套体系已经走到尽头了——2011 年 2 月 3 日,IANA 的池子空了。**
层级 覆盖范围 大致持有量
-----------------------------------------------
**IANA** **全球总量** **/8 共 256 块**
APNIC 亚太 约 45 个 /8
RIPE NCC 欧洲、中东 约 45 个 /8
ARIN 北美 约 40 个 /8
LACNIC 拉美 约 10 个 /8
AFRINIC 非洲 约 7 个 /8
**第三列加起来不到 256**:
**剩下的被保留(0/8、127/8、224/8 以上)和早期「先到先得」的大户占着**——
**比如某些大学和公司在 1980 年代就拿到了整个 /8。**
**算一下「什么时候分完的」**:
**从 1983 年 1 月 1 日到 2011 年 2 月 3 日,10260 天**
**平均 40.1 天才分掉一个 /8**(10260 天除 256)
**换成 /24 就是每天 1635 个**——
**这个数说明一件事:IPv4 不是「慢慢用完」的,是「加速用完」的。**
**因为早期分得极粗(一个机构一个 /8),后期才细到 /24。**
**所以现在的「全球地址」其实是「二手的」**:
**新申请基本拿不到,只能从市场上买(一个 /24 大约几十美元一月租金)。**
**这也成了 IPv6 推广最现实的动力——**
**不是「地址不够用」,是「地址要花钱买了」。**
「10260 天」这个数可以验算:
28 年乘 365 得 10220,加上 7 个闰年得 10227——而实际是 10260,差 33 天。
这个差是因为「1983-01-01 到 2011-02-03」跨了 28 年零一个月,所以加上 30 天左右就对了。
算日期时用 datetime 比手算靠谱,这里就是个例子。
「每天 1635 个 /24」这个数说明一件事:平均每天要处理一千多个网段的申请,
这在 1990 年代是「几十个」的量级。
所以「地址耗尽」不是「匀速用完」,是「越来越快」。
最后一个概念要分清:「分配」和「路由」不是一回事。
「分配」是「登记归属」,「路由」是「让它在互联网上可达」。
所以「拿到一个 /24」不等于「全世界都能访问它」——还得你的运营商帮你宣告路由。
这两件事分属「注册管理」和「路由策略」,经常被混在一起说。
30 秒实验
- 算一下:从 1983 年到 2011 年一共多少天?
- 想一下:为什么「分配」和「路由」是两件事?
- 想一下:为什么大公司有动力推 IPv6?
常见误区
- 以为「IPv4 已经彻底不能申请了」。 还能申请,只是极难,而且基本要靠转让。
- 以为「IP 地址是免费资源」。 现在是资产,一个 /24 卖几千到上万美元。
- 以为「有了地址全世界就能访问」。 还要宣告路由,分配和路由是两件事。
自测三问(点开对答案)
1. 五个 RIR 是哪五个? —— **APNIC、RIPE NCC、ARIN、LACNIC、AFRINIC**,分别覆盖亚太、欧洲中东、北美、拉美、非洲。 2. IANA 什么时候分完的? —— **2011 年 2 月 3 日**,最后五块 /8 分给了五个 RIR。 3. 为什么大公司有动力推 IPv6? —— **IPv4 地址要花钱买**,内部设备用 IPv6 就省了这笔钱。下一节进入路由控制:IP 地址和路由表怎么配合。
- ☐ (本节完,下一节 4.4.1 IP地址与路由控制)