Казалось бы, простой вопрос, с достаточным количеством краевых и угловых случаев, что я не доверяю своей способности рассчитать его. Каково точное количество действительных адресов IPv4, которые потенциально могут использоваться в качестве отдельных пунктов назначения? Другими словами, 2 ^ 32 минус зарезервированные блоки, многоадресные адреса, частные сети и т.д.
Обновление: ответ М.К. превосходен, но ... как насчет верхней границы, предполагающей максимально эффективное использование CIDR?
На это было бы легче ответить двадцать или около того лет назад, до того, как CIDR стал обычным явлением.
Я предполагаю, что под "действительным" вы подразумеваете нечто, что при общей конфигурации маршрутизатора в Интернете будет представлять собой действительный хост конечной точки. Вполне возможно запустить сеть IPv4, которая не имеет абсолютно никакого отношения к Интернету, и в этом случае многие предположения о распределении адресного пространства, сделанные в общедоступном Интернете, не будут выполнены.
Некоторые части адресного пространства просты. У нас есть 2 ^ 32 возможных адресов, и из этого мы можем вычесть такие вещи, как старый класс E (первый октет 240-255), пространство RFC 1918 (10/8, 172.16/12, 192.168/16), диапазоны, зарезервированные для различных целей (100.64/10, 127/8, 169.254/16, ...) и так далее. Существуют также сетевые блоки, с которыми вы вряд ли столкнетесь в общедоступном Интернете, например AMPRNET (сетевой блок 44/8), но которые не зарезервированы сами по себе.
Однако это не дает нам ответа. Распределение IPv4 в наши дни выполняется с использованием CIDR, что означает, что два соседних сетевых блока могут иметь совершенно разные сетевые маски. Вполне возможно, чтобы подсети, такие как 10.0.127.240/28 и 10.0.128.0/17, находились рядом друг с другом и принадлежали к тому же восходящему распределению, скажем, 10.0/9. (Да, это пространство RFC 1918, но я просто не назову чью-то реальную сеть).
Идеально упакованные 16 смежных блоков /28 требуют всего адресного пространства, равного одному /24, так что вы можете подумать, что это позволит использовать такое же количество хостов, что и один /24. Но они не делают; каждый /28 имеет свою собственную сеть и широковещательный адрес, в то время как /24 имеет только один такой набор. Таким образом, вы в некотором смысле "тратите" дополнительные 30 IP-адресов (16 сетевых и 16 широковещательных адресов, а не по одному на каждый). Набор блоков /28 позволяет адресовать всего 16 × 14 = 224 хоста, в то время как один /24 позволяет адресовать 254 хоста. (Для простоты я считаю, что маршрутизатор периметра подсети является хостом в подсети, но в реальной жизни это другое обязательное назначение для каждой подсети.) Этот эффект становится более выраженным, чем меньше выделяются подсети. Выбор: нарезать /29, /28, /24 или даже /20 - это бизнес-выбор, сделанный вышестоящим интернет-провайдером, основанный на продемонстрированных потребностях клиента и, вероятно, также на способности и желании клиента заплатить за адресное пространство. , Я отправил запрос на выделение IPv4 для компании, в которой я работал чуть более десяти лет назад, и даже тогда получение чего-то большего, чем /28, не было тривиальным.
Все это сводится к тому, что невозможно вычислить точное максимальное количество адресуемых хостов в Интернете, потому что даже если мы будем перечислять и учитывать все зарезервированные диапазоны IP-адресов, нам все равно нужно будет знать размеры выделения подсети. чтобы учесть различную сумму потерь по сетевым и широковещательным адресам. До CIDR это было известно; класс A был /8, класс B был /16 и класс C был /24. С CIDR такие предположения не могут быть сделаны.
