什麼時IP，IP是用來幹麻的

[飛鳥]

網路世界和真實社會有一點很類似，都需要一個門牌號碼，以便對方把各種訊息，傳遞到你的「位置」，或是反過來發信號，送到你想發送的「位置」。這個「位置」就是所謂的IP（Internet Protocol，網際網路協定），也可以稱為「IP Address」（IP位址）。

每台上網的電腦都加以編號，賦予不同的IP Address，這樣就能知道誰是誰，資料也不會發生傳遞錯誤的困擾。不過，IP Address是怎麼決定的？隨便就可以設定嗎？IP是不是也有等級之分？


IP是用來幹麻的
上網一定要有IP
舉個例子來說，當你發送電子郵件時，電子郵件會先交給你的郵件伺服器，然後再傳至對方郵件伺服器，當你的朋友去伺服器取件時，就能收到你的電子郵件。這裡頭至少出現了四個網路「位置」：你的電腦、你的郵件伺服器、你朋友的郵件伺服器、以及你朋友的電腦（假設你和朋友用了不同的郵件伺服器）。

讓我們想一想，上網後，這些電腦如何分辨彼此的位置？很簡單，只要給它們IP位址就可以了。每台上網的電腦都加以編號，賦予不同的IP Address，這樣就能知道誰是誰，資料也不會發生傳遞錯誤的困擾。不過，IP Address是怎麼決定的？隨便就可以設定嗎？

上一層決定下一層IP
網路上的電腦這麼多（伺服器也算是一種電腦的話就更多了），每一台都要同時連線上網，可想而知IP絕對不會、也不可以發生重複的情形，就像你家、我家門牌號碼不可能一樣，否則訊號傳遞豈不是大亂了？

因此，IP分配是有一定程序和原則的，基本上都是上一層決定下一層的IP。例如我國教育部分配到的上層網址是140.x.x.x，因此對教育部來說，有權力分配其下的網址給下級單位使用，於是教育部自己部內就使用「140.111.x.x」、台灣大學「140.112.x.x」、交通大學「140.113.x.x」、清華大學「140.114.x.x」、中央大學「140.115.x.x」、成功大學「140.116.x.x」、中山大學「140.117.x.x」……等等。

對於分配到「140.114.x.x」的清華大學來說，它又可以分配給其下的單位，經濟系所「140.114.110.X」、中語系所「140.114.113.X」、外語系所「140.114.114.X」、歷史所「140.114.115.X」……等等。至於每一個系要如何分配，那當然也由掌管IP分配權限的人所決定。

IP也有等級之分
讓我們來算算看，網址是以每8位元一組共四組的數字所組成，所以IP應該可以從1.1.1.1到255.255.255.255這麼多（這可是255的四次方，約相當於42億個IP哩！），不過網路既然是世界性的，誰該用哪些IP，一定有更嚴密的規定方式。

沒錯，IP共被分做Class A、Class B、Class C、Class D和Class E等五個等級：

等級_____|IP範圍______________________|網絡架構_____________________________|每組架構理論最大電腦數目
Class A __|1.0.0.0至127.255.255.255 _____|從1到127，共127個_____________________|256×256×256＝16,777,216台電腦
Class B __|128.0.0.0至191.255.255.255 ___|從128.0到191.255，共16,384個 ___________|256×256＝65,536台電腦
Class C __|從192.0.0.0至223.255.255.255 _|從192.0.0到223.255.255，共2,097,152個 ____|256台電腦
Class D __|224.0.0.0到239.0.0.0_________|多重傳送等特殊功能 ______________________|提供16×256×256＝268,435,456組IP
Class E __|240.0.0.0到255.0.0.0 _________|保留位置______________________________|提供16×256×256＝268,435,456組IP

眼尖的你可能發現了，等級越高的（Class A）網路架構少，但是轄下的電腦數最多，等級越低的架構多（Class C），轄下的電腦卻相對變少許多。你可以這樣想，網路架構就是街道名稱，而IP就像是我們家的門牌，找人總要先給條街名，只給你家幾號怎麼找？相形之下， Class A就是網路世界裡的大馬路，而Class C就是其中的小巷弄了。

Class A等級正是給國家級這種大單位所使用的，例如美國的國防部等大型網路機構。而我國的各大學院校採用140起始的Class B級網路，像是前面例子中清華大學的140.114.x.x。其他各級學校、或是像跟HiNet申請的ADSL等等，則是用Class C級的網路。


IP未來進行式
家電也會需要IP
未來家電要IP根本不稀奇，因為未來世界中的家電，強調的是自動化（automatic）、互通性（interaction），而不單單僅是功能性（function）。簡單的說，就是冰箱不只是冰食物，還要會買食物、通知目前食物儲存狀況；電視也不再是播放影片，還可以直接購買節目上的物品，或是隨時指定播放的節目。

不過前提是，只要是加入網路的成員，不論你是不是電腦，都必須有IP，不然要在龐大的網路世界裡分辨你我，根本是一件不可能的事情。除此之外，認證也是一個難題！

如果未來家電用品網路IP位址非常固定，跟我們現實生活中有門牌一樣，你能想像嗎？到那個時候，當你用行動電話（當然，上面有獨一無二的一組IP）訂購鮮花給女友，對方可以從你的網路帳戶中（就跟行動電話號碼一樣）扣除；從電視直接購買，也可以直接從你的網路帳戶中扣除。

不過可想而知的，買這些家電時也會多一些手續，填寫一張「網路IP保證書」或是「家電戶籍資料」之類的，證明這個IP確實屬於這個購買人，而不是個「人頭」。聽起來像不像買車一樣？

IP已經不夠了
現行以八位元一組、共32位元的網路IP結構，我們稱之為「IPv4」（Internet Protocol Version 4），一共可以提供約42億個IP。聽起來好像很多，那是因為短時間內根本不可能會有這麼多電腦（一般人潛意識總認為只有電腦才需要IP），不過有了未來家電的加入，這個局面將重新被改寫。

今日「IPv4」所使用的IP，其實已經到了接近飽和的程度，加上未來的手機、車輛、冰箱、冷氣…每樣智慧家電都需要一個（或數個）IP，隨便幾項家電都有可能衝破上億個IP數量，這時候42億個IP根本不算什麼。

早在90年代初，人們就開始關心這個問題。1994年9月，IETF的IPng工作組提出了一個正式的草案「The Recommendation for the IP Next Generation Protocol」。1995年底，又詳細確定了「Internet Protocol Next Generation（IPng）」的協定規範，並稱之?「IPv6」，以和現在使用的「IPv4」相區別。

「IPv6」協定與現今不同點在於，它擁有最高128位元的資料數，並且捨棄依網路大小規模分級成Class A、B、C的做法。IPv6採用分類式定址法，僅區分使用類型的範圍，其餘依實際需要分配，讓IP位址空間得到更有效率的分配。那新「IPv6」到底可以提供多少組IP？你可以試著在紙上寫寫看，先寫個34，接著在後面接上37個0就是答案了。

IPv6的困難
乍聽之下，IPv6解決了我們心中大部分的憂慮，為提供未來美好光明鋪上了基石，其實艱苦的路才剛開始。

1994年推倡至今，將近10年的歲月裡，儘管IPv6高聲讚揚其高度安全性、自動連接裝置等等，不斷慫恿全世界ISP公司採用這項新技術，但是離全面汰換新系統的時間似乎還早。最大的原因是，IPv4轉換到IPv6架構時，需要過渡期來幫助現有的架構生存，更換所有的系統設備，還有可能會造成一大筆硬體開銷，這是大家在現有IP漸趨不足狀況下，產生能撐一天是一天駝鳥想法的主因。

不過行動電話業者可是比電腦這個網路老大哥積極多了，世界各家行動電話業者，是最有可能立即需要大量IP的，尤其是WAP手機。接下來需要IP的，還包括掌上型隨身秘書，還有Palm、PDA、翻譯機、上網機、電子書……等等。

行動電話培植的新一代無線協定又稱為「第三代合作計劃（Third Generation Partnership Project）」，簡稱為3GPP（這個計畫的網址是http://www.3gpp.org/），是目前第一個指定採用IPv6方式的大型架構。不過，IPv6僅佔3GPP計劃中的一部份，而且著重在於「擁有大量IP位址」以供分配這一項。

3GPP打算將IPv6用在多媒體應用上，語音服務仍用線路切換網路的方式進行，數據網路服務則是採用舊的IPv4系統。未來新用戶雖然會分配到全新 IPv6的位址，但使用在執行應用程式上，仍會透過IPv4系統的骨幹來處理，所以完整IPv6的時代，看來還需要等上一陣子。



轉貼自： Taiwan.CNET