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​IPv4的全局地址可以重复吗?

发布时间:2021-07-26 15:14:53来源:车小胖谈网络作者:车小胖谈网络阅读:

[导读]: 我是迷惑这样一个事情,比如一个全局IP:18.18.18.18,是不是可以把网段18.18.0.0/16分配给公司A,公司A有一台主机IP为18.18.18.18/16;再把18.18.18.0/24网段分配给公司B,公司B有一台主机IP为1...
我是迷惑这样一个事情,比如一个全局IP:18.18.18.18,是不是可以把网段18.18.0.0/16分配给公司A,公司A有一台主机IP为18.18.18.18/16;再把18.18.18.0/24网段分配给公司B,公司B有一台主机IP为18.18.18.18/24。

​IPv4的全局地址可以重复吗?

不可以。如果这样的操作也可以,每个IP地址使用不同的掩码代表不同的IP地址,那至少可以将当前的IP地址扩充32倍。很显然这是痴人说梦,IP地址不会因为使用网络掩码而变多或变少,IP地址的上限依然是232。

但是网络掩码可以高效地使用IP地址,此话怎讲?

比如18.18.18.0/24,代表这个网段可以有254个可用IP地址,可是这个网段最多只需要25个IP地址,意味着将会有229个IP地址浪费了,IP地址浪费率  = 229/254 = 90%。同学们怎么最大限度地减少IP地址的浪费?

Alice同学先举手,可以将网络掩码长度从24位增加到25位,这样就将18.18.18.0/24 变成两个网段,分别为18.18.18.0/25,18.18.18.128/25。挑选其中一个网段18.18.18.0/25使用,这个网段最大可用IP地址为126个,IP地址浪费率 = 101/126= 80%。

Bob同学说,尽管IP地址浪费率下降了,但是依然不是最优方案,可以将网络掩码长度继续增加到27位,那么一个网段的最大可用地址将为30个,那么IP地址浪费率  = 5/30=16%。

Bob同学说的对,那可不可以将网络掩码变得更长?

Bob立马站起来说,不可以!因为18.18.18.0/28,每个网段最多只能有16个IP地址,显然不够用的,所以最长掩码长度为欸27位。

Okay, Bob同学解释的非常好!同学们发现没有,每当把掩码长度增加一位,意味着网段内可用的IP地址就减少了一半。所以我们可用改变网络掩码的长度,来改变一个网段的可用IP地址,从而最大限度减少IP地址的浪费率。毕竟IP地址是稀有资源。

Eve同学站起来说, Site A 使用 18.18.18.0/24,Site B也使用 18.18.18.0/24,这样也不会有什么问题啊!而且每个网段都可用容纳254个主机。比如 Site A有一个主机A = 18.18.18.1,Site A有一个主机A = 18.18.18.2,他们访问互联网也不会有问题啊!

Eve同学我问你,主机A、B访问Internet的返程流量怎么走呢?

由于Internet上有两条相同的路由18.18.18.0/24分别指向Site A、Site B,如果主机A的返程流量发给SiteA自然没有问题,那如果发给Site B呢?

Eve同学回答,那自然就产生了通信障碍,因为返程流量永远无法到达Site A 的主机A!

如果网络非要这么设计,有没有办法可以让通信成为可能?

Bob同学犹犹豫豫站起来说,上文之所以主机A会发生通信障碍,是因为它的返程流量被路由到Site B。而Site B的网关,在广播域里发ARP广播,没有得到主机A的MAC地址,所以才通信障碍的。如果Site B的网关在广播域里可以发现主机A的MAC地址,那么通信将变得可能!可以使用VxLAN技术,将Site A与Site B两个广播域(18.18.18.0/24)互联起来,那么就可以了。

Bob同学不愧是荣誉会员,可以这么来设计,但是不要忘记一旦两个广播域打通,IP地址就不能冲突了。任何一个IP地址只能有一个主机在使用。

计算机网络就是那么奇妙,IP地址既然不能冲突(复用),为何会有IP地址复用的Anycast技术?

以上就是​IPv4的全局地址可以重复吗?的介绍。

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