全中國一共有多少IP地址？
今天要聊的話題是關于 IP 地址，全中國一共有多少 IP 地址?
圖片來自 包圖網
IP 地址
因為我平時會弄個小程序，搭個網站博客之類的，所以在購買云服務器的時候，一般會再申請一個公網 IP。
看著申請到的 IP 地址，我突然想到了一個問題：不是早就說 IP 地址已經耗盡了嗎，為什么我隨便就能申請到，阿里云到底屯了多少 IP 地址，咱們中國總共又有多少 IP 地址呢?
大家知道，我們現在的互聯網主要還是采用的 IPv4 的地址，雖然我上大學那會兒就在吼 IPv6 了，但這么多年過去了，IPv4 的地位依舊沒有動搖。
IPv4 的 IP 地址，是采用 4 個字節的整數來表示，學過編程的都知道，4 個字節能夠表示的范圍是 0-4294967295(無符號數)。
也就是說，全世界最多只有 42.9 億個 IPv4 的地址。當然，為了書寫和記憶方便，我們一般不會用整數來表示，而是采用點分十進制的形式。
從 0.0.0.0 到 255.255.255.255，分四個字節，每個字節范圍是 0-255。
然而，IP 地址中不是所有都能拿來直接用，這 42.9 億中有不少特殊用途的 IP 地址。
提到特殊 IP 地址，估計很多人都知道這三個范圍的私有 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
實際上，除了這三個范圍的 IP 地址，還有許多特殊用途的 IP 地址。網絡上很多文章列舉的七七八八，都不完善，完整的特殊 IP 地址列表，還得要去管理 IP 地址的 IANA 官網查看。
IANA
IANA，全稱 Internet Assigned Numbers Authority，互聯網號碼分配機構，管理著全球互聯網中使用的 IP 地址、域名和許多其它參數的機構。
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在它的官網中，有一個文檔，包含了迄今為止，所有特殊用途的 IP 地址：
https://www.iana.org/assignments/iana-ipv4-special-registry/iana-ipv4-special-registry.xhtml
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很多人都知道 127.0.0.1 代表著本地回環地址，但其實回環地址不只是一個，從 127.0.0.0-127.255.255.255 整個 16777216 個地址都是回環地址，所有發往這些地址的數據包都會被 loop back。
IP 地址本就珍貴，這么多都作為回環地址，是不是有點浪費啊?
中國的 IPv4 地址數量
全球的 IP 地址由五大區域性機構進行管理，咱們國家的 IP 地址由亞太地區的 APNIC 分配管理。
在 APNIC 的官網上，也有一個公開的文檔，記錄了 APNIC 管理分配的所有 IP 地址信息，每日更新，可以訪問下面這個地址拿到：
http://ftp.apnic.net/apnic/stats/apnic/delegated-apnic-latest
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該文件每行的格式如下：
注冊機構|國家/地區代碼|類型|起始地址|IP數量|分配日期|狀態
咱們大陸地區的代碼是 CN，所以，可以通過簡單的命令將大陸地區的 IPv4 地址分配情況篩選出來：
cat delegated-apnic-latest | grep "CN|ipv4" > cn_ipv4.txt
可以看到，截止 2021-12-1 日，中國大陸地區一共分配了 8614 個網段：
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寫個簡單的腳本程序，將所有網段的 IP 地址數量相加：
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)
得到總共的 IP 地址數量：343881984，約占整個 IP 地址空間的 8%。
用同樣的方法，分別統計臺灣、香港、澳門三個地區的數據：
- 臺灣：35688960
- 香港：12612096
- 澳門：336640
那整個加起來的數據就是：392519680，三億九千多萬，約占整個 IP 地址空間的 9.14%。那這個數據到底對不對呢?
我查閱了國內專門負責 IP 地址分配管理的機構：CNNIC(中國互聯網絡信息中心)在今年 9 月份發布的一份《第 48 次中國互聯網絡發展狀況 統計報告》。
其中關于 IP 地址這里，有一個數據：
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這份文件給出今年 6 月份的數據，全國的 IPv4 地址大概在 3.93 億，與前面的統計基本上吻合，可能由于數據時間和其他方面的因素，存在小部分的出入，但總體而言，國內的 IPv4 地址數量大概在這個規模是肯定的。
阿里云的 IPv4 地址數量
弄清了國內的 IP 地址數量，那么問題來了，阿里云到底有多少 IPv4 地址呢?
在淘寶下的一個 IP 地址庫中找到了一個數據：
https://ip.taobao.com/accurancy
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當然，從表格中大陸地區的 IP 地址數量可以看到，這個表格的數據是有些過時了，但數量級應該差不了太多。
從這份數據來看，阿里巴巴擁有差不多 370W+ 的 IP 地址。而這，僅僅是活躍的 IP 地址數，不代表阿里所屯的 IP 地址總數。
那阿里究竟屯了多少 IP，在公開的信息中，我只找到了一份 2019 年發布的數據：
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2019 上半年，阿里云的活躍 IP 數量在 330 萬，比上面的淘寶 IP 統計少了 40 萬，也就是說 2 年之后活躍 IP 增長了 40 萬。
而兩年前阿里云屯的 IP 總數已經超過 1500W+，兩年之后，這個數據只會更多，就國內幾家云服務廠商而言，真可謂一騎絕塵。
從上面圖中還可以看出，亞馬遜不愧是全球最強大的云計算廠商，足足屯了 7500W+ 的 IP 地址，就這還是 2 年前數據。
至此，文章開頭的問題算是弄清楚了。當然了，購買云服務器得來的 IP 地址也是有租用期限的，比如我去年購買的云服務器到期之后，里面的公網 IP 地址也就回收了，說不定現在已經分配給別人了。
雖然 IP 地址緊張，但各云服務器廠商都屯了不少，公網 IP 在池子里不斷流轉，所以我們才能花個百來十塊就搞來一個。
最后，給大家留一個思考題：0.0.0.0 和 127.0.0.1 這兩個 IP 地址，有什么不同?
作者：軒轅之風
編輯：陶家龍
來源：轉載自公眾號編程技術宇宙(ID：xuanyuancoding)
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