假如按人口比例平均分配IP

IP地址,要是按人口比例来分,是不是才算真公平?之前有人问过中国有没有完整的/8段IP,查资料发现不仅没有,实际分配量和人口占比比起来还差不少。顺着这个思路,我干脆把美国的情况也一起扒了扒,算完一组数据,还挺有感触的,今天就把这些思考整理成日志记下来。

先跟不熟悉的朋友科普下基础概念:咱们说的/8段,就是常说的A类IP地址,每个这样的段里固定有16777216个IP(大概1677万个),这是IPv4时代里很大的一个地址块了。而全球IPv4地址总量看着多,有42.95亿个,但扣掉私网、组播、环回这些不能公网使用的保留地址后,实际能分配的公网IP也就39.2亿个左右,这个数据是查了APNIC的IPv4枯竭报告得出来的,算是行业里比较公认的估算值。

这里先放一张我整理的常见/8段归属表,很多人容易误解这些段属于中国,其实不然:

前缀实际管理方中国利用率说明
14.0.0.0/8APNIC96%亚太区共享,含日韩等国地址
59.0.0.0/8APNIC100%区域分配,非中国独有,含澳新机构使用
101.0.0.0/8APNIC89%中国占比高,但含APNIC保留及其他亚太用户
114.0.0.0/8APNIC61%中国电信为主,但含亚太其他运营商子网
183.0.0.0/8APNIC98%中国电信使用,仍有部分地址分配给亚太其他实体

计算按人口比例中国应得的 IPv4 地址数及对应 / 8 段数量,需基于全球 IPv4 总可分配地址数权威人口统计数据进行量化计算,核心逻辑是「中国人口占全球比例 × 全球可分配 IPv4 总量」,再换算为 / 8 段(每段固定含 16,777,216 个地址)。以下是完整计算过程、数据来源及结论:

计算

1. 全球 IPv4 总可分配地址数

IPv4 地址空间总量为 2³² = 4,294,967,296 个(约 42.95 亿),但需扣除 IANA 保留地址段(不可用于公网分配),主要包括:

  • 私网地址:10.0.0.0/8(1677 万)、172.16.0.0/12(1048 万)、192.168.0.0/16(6.55 万)
  • 组播地址:224.0.0.0/4(2684 万)
  • 环回地址:127.0.0.0/8(1677 万)
  • 其他保留段(如测试地址、未分配段)

实际可分配公网 IPv4 总量:约 3,920,000,000 个(39.2 亿)(行业通用估算值,误差 ±1%,来源:APNIC《IPv4 地址枯竭报告》)。

2. 人口数据(2023 年权威统计)

  • 中国人口:14.12 亿(国家统计局 2023 年常住人口数据,含港澳台)
  • 全球人口:79.54 亿(联合国《世界人口展望 2022》修订版)
  • 中国人口占全球比例:14.12亿 ÷ 79.54亿 ≈ 17.75%

理论分配量计算

1. 应得 IPv4 地址总数

按人口比例分配公式:中国应得地址数 = 全球可分配IPv4总量 × 中国人口占比代入数据:39.2亿 × 17.75% ≈ 6.96亿(精确值:3920000000 × 0.1775 = 695800000)

2. 对应 / 8 段数量

每个 / 8 段(A 类地址)的地址数固定为 2²⁴ = 16,777,216 个(约 1677.72 万)。应得 / 8 段数量 = 应得地址总数 ÷ 单个 / 8 段地址数代入数据:695,800,000 ÷ 16,777,216 ≈ 41.47 个

简化场景(不扣除保留地址)

若直接按 IPv4 总量(42.95 亿)计算(忽略保留段):42.95亿 × 17.75% ≈ 7.62亿对应 / 8 段:762,000,000 ÷ 16,777,216 ≈ 45.42 个

对比再看美国:现有IP量有多“富余”?

沿用上述核心算法公式,计算美国的相关数据。既然聊到公平性,肯定要看看现在IP持有量最多的美国。先找现有数据,不同平台统计略有差异,IPIP.NET显示美国已分配IPv4约14.54亿个,DICloak的数据则是15.18亿个,我取个中间值,按14.8亿个来算比较客观。

再算美国的理论应得量。美国2024年官方统计人口大概3.38亿,占全球人口的比例就是3.38亿÷79.54亿≈4.25%。按这个比例算,美国应得的IP数量是39.2亿×4.25%≈1.67亿个,对应/8段的话,就是1.67亿÷1677万≈9.96个,差不多10个完整的/8段。

这一对比就很直观了:美国实际持有的14.8亿个IP,是理论应得量1.67亿的8.8倍;现有/8段数量(查IPinfo的地址段列表,美国独占或主要使用的/8段就有几十个,远超10个)更是远远超出人口比例对应的份额。说句实在的,这就是早期互联网发展的“先发优势”,1990年代前欧美就占了全球60%的/8段,美国单国就握了大概150个,相当于把大量IP资源提前锁在了自己手里。

三、一组对比表,看清差距本质

为了更清晰,我把核心数据整理成了表格,一眼就能看出差异:

国家人口占全球比例理论应得IP数对应/8段数量实际已分配IP数实际与理论比值
中国17.75%约6.96亿约41个约3.49亿0.56(56%)
美国4.25%约1.67亿约10个约14.8亿8.8(880%)
计算场景中国应得 IPv4 地址数对应完整 / 8 段数量剩余地址数(约)
扣除保留段(实际可分配)6.96 亿41 个0.47×1677 万≈808 万
不扣除保留段(理论总量)7.62 亿45 个0.42×1677 万≈704 万

与实际分配的差距

根据 APNIC 最新数据(2024Q4),中国实际分配的 IPv4 地址约 3.9 亿(仅占全球可分配总量的 9.95%),仅为理论应得量(6.96 亿)的 56%,对应 / 8 段仅约 23 个(3.9 亿 ÷1677 万≈23.25),远低于人口比例对应的 41 个。

数据来源与引用说明

  1. 数据来源可追溯
  2. 公式合理性:人口比例分配是「资源公平分配」的理论假设,核心是「每人获得平等的地址配额」,未考虑经济发展、互联网渗透率等实际因素,但能直观反映分配公平性。
  3. 误差说明
    • 保留地址扣除量存在 ±1% 误差(不同机构统计口径略有差异),但不影响核心结论(41-45 个 / 8 段)。
    • 人口数据为 2023 年静态值,若按 2025 年预测(中国 14.05 亿、全球 81.2 亿),比例约 17.3%,应得 / 8 段约 40-44 个,差异极小。
  4. 实际分配的历史原因:IPv4 分配采用「先到先得」机制,1990 年代前欧美国家已占据全球约 60% 的 / 8 段(仅美国就持有约 150 个 / 8 段),中国因互联网起步较晚(1994 年接入国际互联网),错失大段分配机会。
  5. IPv6 的解决方案:IPv6 地址空间(2¹²⁸)无需按人口比例分配,中国已获得 APNIC 分配的大量 IPv6 /32 段(每个 / 32 含 2⁹⁶个地址,远超全球人口需求),目前 IPv6 活跃用户数已超 8 亿,成为全球最大 IPv6 网络。