【IP地址】

    IPv4的IP地址，是采用4个字节的整数来表示，学过编程的都知道，4个字节能够表示的范围是0-4294967295（无符号数）。

    也就是说，全世界最多只有42.9亿个IPv4的地址。

    当然，为了书写和记忆方便，我们一般不会用整数来表示，而是采用点分十进制的形式。

    从 0.0.0.0 到255.255.255.255，分四个字节，每个字节范围是0-255。

    然而，IP地址中不是所有都能拿来直接用，这42.9亿中有不少特殊用途的IP地址。

    提到特殊IP地址，估计很多人都知道这三个范围的私有IP：

        10.0.0.0--10.255.255.255

        172.16.0.0--172.31.255.255

        192.168.0.0--192.168.255.255

    实际上，除了这三个范围的IP地址，还有许多特殊用途的IP地址。网络上很多文章列举的七七八八，都不完善，完整的特殊IP地址列表，还得要去管理IP地址的IANA官网查看。

【IANA】

    IANA，全称Internet Assigned Numbers Authority，互联网号码分配机构，管理着全球互联网中使用的IP地址、域名和许多其它参数的机构。

    在它的官网中，有一个文档，包含了迄今为止，所有特殊用途的IP地址：https://www.iana.org/assignments/iana-ipv4-special-registry/iana-ipv4-special-registry.xhtml

    很多人都知道127.0.0.1代表着本地回环地址，但其实回环地址不只是一个，从127.0.0.0-127.255.255.255整个16777216个地址都是回环地址，所有发往这些地址的数据包都会被loop back。

    IP地址本就珍贵，这么多都作为回环地址，是不是有点浪费啊？

【中国的IPv4地址数量】

    全球的IP地址由五大区域性机构进行管理，咱们国家的IP地址由亚太地区的APNIC分配管理。

    在APNIC的官网上，也有一个公开的文档，记录了APNIC管理分配的所有IP地址信息，每日更新，可以访问下面这个地址拿到：http://ftp.apnic.net/apnic/stats/apnic/delegated-apnic-latest

    该文件每行的格式如下：

        注册机构|国家/地区代码|类型|起始地址|IP数量|分配日期|状态

    咱们大陆地区的代码是CN，所以，可以通过简单的命令将大陆地区的IPv4地址分配情况筛选出来：

        cat delegated-apnic-latest | grep "CN|ipv4" > cn_ipv4.txt

    可以看到，截止2021-12-1日，中国大陆地区一共分配了8614个网段：

    写个简单的脚本程序，将所有网段的IP地址数量相加:

import sys
total = 0
print('target file: %s' % sys.argv[1])
with open(sys.argv[1]) as fp:
    while True:
      line = fp.readline()
      if line:
          fields = line.split('|')
          ip = fields[3]
          num = int(fields[4])
          print('ip: %s, num: %d' % (ip, num))
          total += num
      else:
          break
print('total: %d' % total)

    得到总共的IP地址数量：343881984，约占整个IP地址空间的8%。

    用同样的方法，分别统计台湾、香港、澳门三个地区的数据：

        台湾：35688960

        香港：12612096

        澳门：336640

    那整个加起来的数据就是：392519680，三亿九千多万，约占整个IP地址空间的9.14%。

    那这个数据到底对不对呢？

    通过查阅了国内专门负责IP地址分配管理的机构：CNNIC（中国互联网络信息中心）在今年9月份发布的一份《第 48 次中国互联网络发展状况统计报告》，其中关于IP地址这里，有一个数据：

    这份文件给出今年6月份的数据，全国(含港澳台地区)的IPv4地址大概在3.93亿，与前面的统计基本上吻合，可能由于数据时间和其他方面的因素，存在小部分的出入，但总体而言，国内的IPv4地址数量大概在这个规模是肯定的。

【腾讯云的IPv4地址数量】

    在公开的信息中，只找到了一份2019年发布的数据：

    2019上半年，腾讯云的活跃IP数量在144万，而三年前腾讯云屯的IP总数已经超过480W，三年之后，这个数据只会更多，就国内几家云服务厂商而言：任需努力。

    从上面图中还可以看出，亚马逊不愧是全球最强大的云计算厂商，足足屯了7500W+ 的IP地址，就这还是三年前数据。

    至此，文章开头的问题算是弄清楚了。当然了，购买云服务器得来的IP地址也是有租用期限的，比如我去年购买的云服务器到期之后，里面的公网IP地址也就回收了，说不定现在已经分配给别人了。

    虽然IP地址紧张，但各云服务器厂商都屯了不少，公网IP在池子里不断流转，所以我们才能花个百来十块就搞来一个。

    最后，给大家留一个思考题：0.0.0.0和127.0.0.1这两个IP地址，有什么不同呢？