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DAY 16
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網路通訊輕鬆聊系列 第 16

理解網際網路協定(二):浮動 IP、固定 IP、虛擬 IP,這麼多種 IP 都是什麼?

理解了 IP 位置的組成,我們接著來看看一些常被提到的相關名詞:浮動、固定及虛擬 IP 位置。

浮動 vs 固定 IP 位置

你有過在和 ISP 申請上網服務的時候,被詢問過是否需要固定 IP 位置嗎?通常都需要額外收費才能擁有固定的 IP 位置,然而一般上網需求的用戶根本不需要固定的 IP 位置,換句話說,不需要別人可以直接找到你。

前面提到,IP 位置就像是網際網路中的門牌位置,如果你需要在你的設備上架設網站等網路服務,需要別人能「定位」你,這時才會需要固定 IP 位置。

而反過來說,如果你不需要一個固定的 IP 位置,ISP 就會預設給你「浮動」IP 位置,意思是你也可以拿到一組門牌,但這組門牌號碼時不時是會變動的,ISP 可以依據他們的需要把這些門牌號碼移動來移動去的。

假如你有在這個 IP 位置下架設網站的需求,可能就有點麻煩了,會讓你的用戶時不時的換個 IP 位置取用你的服務;但若是你不需要,浮動的 IP 位置基本上不影響你的正常上網行為。

為什麼固定 IP 比較貴?

那為什麼 ISP 會需要在提供固定 IP 位置的情況下,收比較貴的費用呢?不都是提供門牌號碼,浮動 IP 似乎還要時不時的幫你換號碼,不是更麻煩嗎?

這就要提到 IPv4 的一個重大缺陷了:IP 位置總數量有限。根據經濟學的供需法則,如果需要 IP 位置的人多了,沒辦法想拿就能分配一個給你,價格就不會這麼便宜了。

在當初 IPv4 的位置長度(32 位元)被定義出來時,大家還沒有意識到 IP 位置居然會備用完,畢竟 32 位元的長度可以提供 2^32 個不同 IP 位置,也就是約莫 42 億個。

你可能會想說,一人發一個,全世界 70 億的人口都還沒辦法被完全分配到呢!但當時可是 1980 年代,個人電腦都還沒開始普及,誰會想到未來的世界人人都在用網路呢?

IP 位置就要用完了,那這可怎麼辦呢?每台連網設備不是都需要一個 IP 位置嗎?

虛擬 IP 位置

沒關係,為了避免 IP 位置耗盡的問題,IPv4 在規劃時有保留了一些 IP 位置是屬於 Private(私有)的,可以私下拿來使用,但不能作為上網時的 Public(公開)IP 位置。

這些私有的 IP 位置就被俗稱為虛擬 IP。以下三段 IP 位置都是私有 IP 位置:

  • 10.0.0.0 - 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 - 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 - 192.168.255.255

是否有過設定 Router 的經驗呢?常見的家用 Router,在區網的 IP 位置就是 192.168.1.1,這不就屬於上面私有 IP 位置的其中一段嗎?

因此當你興致勃勃的在電腦上架好了一個網站,想要給朋友試試看能否連線時,丟給他一個 192.168.xxx.xxx 的 IP 位置,除非他就在你的區域網路底下,否則是怎麼也連不到的!

網際網路無法直接 Access 區域網路內的 IP Address
*網際網路無法直接 Access 區域網路內的 IP Address

那麼具體的區域網路是怎麼形成的,為何區網內可以互連呢?我們明天就來看看「子網路遮罩」及「預設閘道」這些在設定 Router 時需要的知識。

參考資料

  1. Wiki - IPv4 位置枯竭
  2. 鳥哥的 Linux 私房菜 - TCP/IP 的網路層相關封包與資料

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