【網管學堂】網管理論與實作 -IP的原理、IPv4與IPv6差異
IP的原理
不知您是否在很久以前有聽說過一句話，在過X年之後，我們的IP將會不夠用，這句話起碼有十年了，而到現今，您是否有感覺IP不夠用呢?
答案當然是否定的，否則我們現在早就無法上網了。所謂的IP (Internet Protocol) 通稱為『網路網路協定』，說白話文就是您的上網設備的位置，舉凡電腦、手機、平板、甚至智慧型電視，無論是有線還是無線，機器內都會有一張【網路卡】，有了網卡您的設備就可以得到一個IP位置，這個IP位置就代表你的設備在網路上的地址，當我用手機在Google網站上搜尋『周杰倫』，則代表我的手機透過網路，進入Google的主機，告訴Google主機，我要尋找跟『周杰倫』有關的資訊，而Google主機則將他們超級龐大的資料庫主機裡，有關『周杰倫』這三個關鍵字的資料，全部傳送到你手機搜尋的結果給你看，而Google主機怎麼知道要將結果傳給誰? 同一個時間內在使用Google搜尋的使用者可能高達好幾千萬人，靠的就是所謂的IP位置！用說的可能很難理解，以下我們就用一張圖來呈現一下，搭配剛剛的內容您就能明白了！
圖1. 網路搜尋流程圖
- 圖中10.10.10.1 (註1) 為手機的IP，20.20.20.1為Google主機的IP，皆為假設
您是否發現，這張圖有個東西叫【DNS解析】，也就是當我進入網址『www.google.com』時，DNS主機會自動解析這個網址的主機IP是20.20.20.1，這是因為數字通常很難記，改成網域的方式大家是否就比較容易記住呢? 而筆者之後會示範的是類似的IP Routing (註2)！
註1：IPv4的位置格式為4個0~255的數字所組成，例如範例中的10.10.10.1
註2：利用Port + NAT設定，將外部連進來的需求導至他們想去的內部主機
IPv4與IPv6
回到剛剛的主題，為何早在十年前就有學者說IP即將不夠用了，上述的註解提到IPv4，也就是我們現在大部分在使用的IP技術，格式為4個0~255的數字所組成，所以換算下來約有43億個 IP 位址可使用，乍看之下是很多的，實際上遠遠不夠，扣除當初已經有數十億個保留下來給巨型企業，加上現在人人可能都需要好幾組 (電腦、手機、平板….)，是以後來開發出了所謂的IPv6，相較IPv4，IPv6所組成的格式為16進位 (註3)，格式由8組英數組成。以下提供一組IPv6的格式範例
『1050:fe01:0000:0302:00b5:63a0:300c:ffff』
以這種方式所組成的IPv6格式，其可用的IP可能一直到人類消失都用不完，那既然如此，為何至今IPv6仍未普及呢? 事實上IPv6並非完全沒有用到，某些公司或設備是使用IPv6技術的，但絕大部分目前使用的仍是IPv4技術，綜觀可能有一下諸多原因：
- IPv4在設定上淺顯易懂
- IPv4與IPv6在速度上並無明顯優劣
- IPv6支援度上遠不如IPv4
- 最後也最重要的一點是，另一個偉大的技術發明了，也就是所謂的NAT技術 (註4)
註3：電腦的16進位表示法，0~9以數字表示，10~15以a~f表示
註4：NAT (
Network
Address
Translation)，詳細介紹後述
P.S IPv6為新的技術，其性能上絕對是優於IPv4，無論是安全性、效率、限制上都是如此，但要將舊的東西全面翻新工程實在太浩大，因此在追求不需要巨幅改變的需求下，工程師便發展出
了
NAT技術。
>>延伸閱讀：