什么是IPv4？

什么是NAT 公网内网？

什么是IPv6？

什么是端口？

引言

随着网络信息技术的发展，互联网逐渐庞大，人们在网络上又建立了一个全新的生态环境。

正如每个人的身份证号上都写着居住地址，在网络中，每台设备也都有着自己的地址，

即：IP地址，它是网络设备在网络中独特的身份标识。

什么是IPv4？

IPv4 全称 Internet Protocol version 4，也就是第四版互联网通信协议，它最早被描述于1981年9月发布的 RFC 791

IPv4在日常生活中也很常见，类似于：

144.144.144.144
123.123.123.123
255.255.255.255

诸如此类由三个点分开的四组数字组成的字符便是IPv4地址每组数字从0开始，到255结束，所以IPv4地址的范围就是:

0.0.0.0 ~ 255.255.255.255

那么IPv4地址的数量便也很清晰了:

255 * 255 * 255 * 255 = 255^4 = 4,228,250,625
约 42 亿

乍一看，42亿，多么庞大的一个数字，那必然是无穷无尽的了。

没错，80年代的计算机科学家们就是这么想的。然而，随着网络通信设备的普及，每家每户杂七杂八需要访问互联网的设备是越来越多，事实非常给力，2019年11月26日，IPv4就正式被分配完了。

什么是NAT 公网内网？

IPv4分配完了，那互联网不就没法再添加新的网络设备了？

不要急，办法总比困难多，IPv4是80年代提出的，然而，世界并不缺乏有长远目光的人。

NAT便是其中被广泛运用的方法。

NAT 全称 Network Address Translation，就是网络地址转换

NAT首次提出于1994年，原理也非常简单，举个例子：

家里有好几台网络设备，例如手机、电脑、电视，大家都要上网，
但是运营商只给了一个IPv4地址，这时候就要通过路由器拨号，
把IPv4地址分配给路由器，接着路由器再充当一个转换器（工具人）
的角色，把名为私有网段的IP地址分配给连接到路由器的网络设备，
网络设备通过路由器把所有的上网流量转发给运营商，成功上网。

自此，IPv4（我裂开来）分成了公网IPv4 与内网IPv4，其中，公网IP指的就是上面例子中路由器被分配到的IP地址，而内网IP指的就是例子中那些网络设备从路由器那里拿到的IP地址。

这样一来，IP短缺的问题就解决了吗？

并没有

在21世纪，世界人口到了70亿，假如人手一机，搞一层NAT来帮忙的话，也许勉强可以分配完，但你掏心窝子说句话，真的只是人手一机吗？很蓝的啦，日理万[机]的大有人在，现实往往是残酷的，于是，我们隆重请出全新的解决方案：多层NAT

还是那个例子：

家里好几台设备，有个路由器，以前是你家里路由器去拿公网IP，
但现在呢？小区里搞了一台运营商的NAT设备，
它将负责帮每家每户的路由器分配[内网IP]，
然后你的设备就拿到了有内网IP路由器分配的IP，
俗称[大内网IP]

是不是听了想揍人了。

那我们真正的解决方案何去何从呢？

接下来，我们隆重请出真·全新的解决方案：IPv6

什么是IPv6？

IPv6 全称 Internet Protocol Version 6（互联网协议第6版），是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址，口气是相当大，不过，IPv6确实做出了革命性的变化。

命名规则

相较于IPv4，IPv6在命名方面的最大变化在于进制、组数与位数，由十进制转变为十六进制，组数由四组增加到八组，每组位数由三位变为四位，

举个例子：

1234.5678.9ABC.DEF0.1234.5678.9ABC.DEF0其中：A ~ F 代表 10 ~ 16

那么，IPv6到底能有多少个有效地址呢？

(16^4)^8 = 2^128 = ???

打开计算器，计算器铁定是爆了，2^128 = 3.4028236692094e+38

说人话就差不多是 0.0342 亿亿亿亿亿

怪不得人家有信心给沙子分配IP……

虽然前面说得IPv6哪都好，但毕竟IPv4存在这么多年了，它的兼容性和方便快捷是毋庸置疑的，虽然整个世界都在呼吁加快IPv6使用进程，但离完全普及还需要一段时间。

对于想靠自己的公网IP搭建服务器的小伙伴，在这里还是推荐使用公网IPv4，当然，IPv6也不是不能用，只是没那么方便。

什么是端口？

端口是一个网站提供服务的重要前提，大家在网上冲浪or看小电影时也许很少会遇到它，但它实实在在扮演者一个重要的角色，你可以把服务器理解为一座碉堡，而端口便是城墙，有些城墙只开放给某些特定用户（有特定的功能）

举个例子：

端口	作用
80	Web
1723	VPN
443	SSL

我们平时访问的 [http://www.bilibili.com] ，实际上是访问了阿B的80端口，即：

http://www.bilibili.com:80

端口的数量共有2^16个，也就是65536个，范围是0 ~ 65535

我们可以把 [http://www.bilibili.com:80] 直接丢到浏览器中，你会发现浏览器依旧访问的是B站的网页端。

为什么平时我们在访问网站时没有发现到这个':80'呢？是我老花眼了吗？

大可放心，不是你的问题，现在的浏览器都会自动隐蔽':80'，所以没有发现其实才是正常现象。

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