IPv4 地址早就非常紧张,但整个 IPv4 地址空间中,有12.5%的地址,从设计之初就没有被用来分配给普通主机。
这片区域,就是:

224.0.0.0 – 255.255.255.255
整整 32 个 /8 。
如果换算一下规模:
一个 /8 网络包含 16,777,216 个地址 32 个 /8 网络就是 536,870,912 个地址
也就是说,超过 5 亿个 IPv4 地址。
这看起来多少有点奢侈。
其中前一半:
224.0.0.0 – 239.255.255.255
被定义为 IP 组播(Multicast)地址。
组播的设计初衷很优雅:
如果一份数据需要发送给很多人,发送者只需要发送一次,网络中的路由器负责复制并转发给所有订阅者。
这是一种 一对多通信 的方式。
例如:
路由协议之间交换信息 IPTV 电视信号分发 局域网设备自动发现
像 224.0.0.5 就被著名的路由协议 OSPF 用来进行路由器之间的通信。
而 224.0.0.251 则被 mDNS 用于局域网设备发现。
不过,组播虽然设计得很漂亮,却很难在全球互联网中推广。
原因很简单:
不同运营商之间需要协调 路由策略复杂 计费困难 安全管理困难
因此今天的互联网基本不使用组播,而是通过 CDN 技术实现。
组播更多只在 运营商网络、数据中心、校园网等局域环境中使用。
真正神秘的是另一半:
240.0.0.0 – 255.255.255.255
这部分地址被称为 Class E 地址。
在最早的 IPv4 设计中,这一整块被标记为:
Reserved for future use(为未来保留)
而这个未来,一等就是几十年。
直到今天,大多数操作系统、路由器、防火墙都会直接把 240.0.0.0/4 的地址视为 非法地址。
换句话说,这 2.6 亿个地址几乎完全被闲置。
为什么当年敢这么浪费?
1970 年代,设计 IPv4 时,全球联网的计算机只有几千台。
当时没人能预料到今天的互联网规模:
数十亿智能手机 云计算平台 物联网设备 全球数据中心
IPv4 的总地址数是:
2^32 = 4,294,967,296
在当时看来,这几乎是一个无限大的数字。
于是设计者很从容地划出了一整块地址,准备留给未来。
结果这个未来,一直没有真正到来。
这些年一直有人提出一个想法:
既然 IPv4 地址已经枯竭,能不能把 240.0.0.0/4 重新启用?
理论上,这可以立刻增加 2.68 亿个 IPv4 地址
但现实中的问题是:
大量旧设备在协议栈里直接写死了,240 开头的地址是非法的。
如果贸然启用,许多路由器、防火墙甚至操作系统都会直接丢弃这些数据包。
要彻底解决这个问题,需要整个互联网生态的大规模升级。
因此,这块地址至今仍然处于“半封印状态”。
从今天的角度看,IPv4 的很多设计都显得有些奢侈。
IPv4 并不是为今天这个拥有几十亿设备的世界设计的。
也正因为如此,人们后来才设计了 IPv6。
IPv6 的地址数量是 2^128
大约是:
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456
在这个数量级面前,那 5 亿个被浪费的 IPv4 地址,就没那么重要了。
这 5 亿个被浪费的 IPv4 地址,同时告诉我们,技术的发展速度,往往比设计者当年的想象要快得多。
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