全中国一共有多少 IP 地址?
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2021-12-16 15:10
这是「进击的Coder」的第 528 篇技术分享作者：轩辕之风O来源：编程技术宇宙
“
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这段时间不是某某云的云服务器广告铺天盖地嘛，而我去年双十一用新用户搞的那个服务器也到期了，到了续费的时间一看，还真是肉疼啊。果然还是应了那句话：
白 piao 一时爽，续费火葬场
幸好我那上面也没啥重要的数据，关了就关了吧。
然后我又换了个账号享受新用户的低价，这一次，直接买了三年。
话题扯远了，今天要聊的话题是关于 IP 地址。
IP 地址
因为我平时会弄个小程序，搭个网站博客之类的，所以在购买云服务器的时候，一般会再申请一个公网IP。
看着申请到的 IP 地址，我突然想到了一个问题：不是早就说 IP 地址已经耗尽了吗，为什么我随便就能申请到，阿里云到底屯了多少 IP 地址，咱们中国总共又有多少 IP 地址呢？
大家知道，我们现在的互联网主要还是采用的 IPv4 的地址，虽然我上大学那会儿就在吼 IPv6 了，但这么多年过去了，IPv4 的地位依旧没有动摇。
IPv4 的 IP 地址，是采用 4 个字节的整数来表示，学过编程的都知道，4 个字节能够表示的范围是0-4294967295（无符号数）。
也就是说，全世界最多只有 42.9 亿个 IPv4 的地址。
当然，为了书写和记忆方便，我们一般不会用整数来表示，而是采用点分十进制的形式。
从 0.0.0.0 到 255.255.255.255，分四个字节，每个字节范围是 0-255。
然而，IP 地址中不是所有都能拿来直接用，这 42.9 亿中有不少特殊用途的 IP 地址。
提到特殊 IP 地址，估计很多人都知道这三个范围的私有 IP：
- 10.0.0.0--10.255.255.255
- 172.16.0.0--172.31.255.255
- 192.168.0.0--192.168.255.255
实际上，除了这三个范围的 IP 地址，还有许多特殊用途的 IP 地址。网络上很多文章列举的七七八八，都不完善，完整的特殊 IP 地址列表，还得要去管理 IP 地址的 IANA 官网查看。
IANA
IANA，全称Internet Assigned Numbers Authority，互联网号码分配机构，管理着全球互联网中使用的 IP 地址、域名和许多其它参数的机构。
在它的官网中，有一个文档，包含了迄今为止，所有特殊用途的 IP 地址：
地址：https://www.iana.org/assignments/iana-ipv4-special-registry/iana-ipv4-special-registry.xhtml
很多人都知道127.0.0.1代表着本地回环地址，但其实回环地址不只是一个，从127.0.0.0-127.255.255.255整个 16777216 个地址都是回环地址，所有发往这些地址的数据包都会被 loop back。
I P地址本就珍贵，这么多都作为回环地址，是不是有点浪费啊？
中国的 IPv4 地址数量
全球的 IP 地址由五大区域性机构进行管理，咱们国家的 IP 地址由亚太地区的 APNIC 分配管理。
在 APNIC 的官网上，也有一个公开的文档，记录了 APNIC 管理分配的所有 IP 地址信息，每日更新，可以访问下面这个地址拿到：
http://ftp.apnic.net/apnic/stats/apnic/delegated-apnic-latest
该文件每行的格式如下：
注册机构|国家/地区代码|类型|起始地址|IP数量|分配日期|状态
咱们大陆地区的代码是 CN，所以，可以通过简单的命令将大陆地区的 IPv4 地址分配情况筛选出来：
cat delegated-apnic-latest | grep "CN|ipv4" > cn_ipv4.txt
可以看到，截止 2021-12-1 日，中国大陆地区一共分配了 8614 个网段：
写个简单的脚本程序，将所有网段的IP地址数量相加:
import sys
total = 0
print('target file: %s' % sys.argv[1])
with open(sys.argv[1]) as fp:
while True:
line = fp.readline()
if line:
fields = line.split('|')
ip = fields[3]
num = int(fields[4])
print('ip: %s, num: %d' % (ip, num))
total += num
else:
break
print('total: %d' % total)
得到总共的 IP 地址数量：343881984，约占整个 IP 地址空间的 8%。
用同样的方法，分别统计台湾、香港、澳门三个地区的数据：
- 台湾：35688960
- 香港：12612096
- 澳门：336640
那整个加起来的数据就是：392519680，三亿九千多万，约占整个 IP 地址空间的 9.14%。
那这个数据到底对不对呢？
我查阅了国内专门负责 IP 地址分配管理的机构：CNNIC（中国互联网络信息中心）在今年 9 月份发布的一份《第 48 次中国互联网络发展状况 统计报告》，其中关于 IP 地址这里，有一个数据：
这份文件给出今年 6 月份的数据，全国的 IPv4 地址大概在 3.93 亿，与前面的统计基本上吻合，可能由于数据时间和其他方面的因素，存在小部分的出入，但总体而言，国内的 IPv4 地址数量大概在这个规模是肯定的。
阿里云的 IPv4 地址数量
弄清了国内的 IP 地址数量，那么问题来了，阿里云到底有多少 IPv4 地址呢？
在淘宝下的一个 IP 地址库中找到了一个数据：
地址：https://ip.taobao.com/accurancy
当然，从表格中大陆地区的 IP 地址数量可以看到，这个表格的数据是有些过时了，但数量级应该差不了太多。
从这份数据来看，阿里巴巴拥有差不多 370W+ 的 IP 地址。
而这，仅仅是活跃的 IP 地址数，不代表阿里所屯的 IP 地址总数。
那阿里究竟屯了多少 IP，在公开的信息中，我只找到了一份 2019 年发布的数据：
2019 上半年，阿里云的活跃 IP 数量在 330 万，比上面的淘宝 IP 统计少了 40 万，也就是说 2 年之后活跃 IP 增长了 40 万。
而两年前阿里云屯的 IP 总数已经超过 1500W+，两年之后，这个数据只会更多，就国内几家云服务厂商而言，真可谓一骑绝尘。
从上面图中还可以看出，亚马逊不愧是全球最强大的云计算厂商，足足屯了 7500W+ 的 IP 地址，就这还是 2 年前数据。
至此，文章开头的问题算是弄清楚了。当然了，购买云服务器得来的 IP 地址也是有租用期限的，比如我去年购买的云服务器到期之后，里面的公网 IP 地址也就回收了，说不定现在已经分配给别人了。
虽然 IP 地址紧张，但各云服务器厂商都屯了不少，公网 IP 在池子里不断流转，所以我们才能花个百来十块就搞来一个。
最后，给大家留一个思考题：0.0.0.0和127.0.0.1 这两个 IP 地址，有什么不同？
End
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