------- 当前全球最新的 IPv4 地址池使用报告 -------

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对于互联网行业相关的从业人员而言，时刻关注 IPv4 地址池的状态此类“ Internet 基础设施 ”是有必要的。下面我们就来看一下 “当前最新”（该报告实际上是在去年 10 月份生成的，各位可以随时访问下面给出的链接获取实际上的最新信息） 的全球 IPv4 地址使用情形报告，基于 
http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html 上的统计数据，在关键知识点上，我已做出了翻译（中英对照）。

下图一是概况：

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下图二，RIR（Regional Internet Registries） IPv4 地址数递减模型，纵坐标表示池中的未分配地址数量，以 /8 为单位。

可以看到，五大 RIR 预计都将在 2018 年前，分配完所有可用的地址（不包含保留给特定用途的），其中以 AFRINIC 的分配方式较 “优雅”（年分配率较平均），ARIN 的分配方式说明了 IPv4 地址在美国供不应求，导致它在 2015 年 9 月 24 日就耗尽了所有可分配的地址！

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Notes:

"Exhaustion" is defined here as the time when the pool of available addresses in each RIR reaches the threshold of no more general use allocations of IPv4 addresses. As ARIN have already reserved a /10 for the transition to Ipv6 policy, the low point for ARIN is a completely depleted general use pool. 
For AFRINIC and LACNIC it the threshold is a total of a /11 remaining in their available address pool. 
This calculation also takes into account the redistribution of the IANA Global Address pool, and in the simulation of exhaustion these addresses are redistributed to the RIRs according to the policy.

“Exhaustion” 在此处被定义为，每个 RIR 中的可用地址池到达阈值 “不再有 IPv4 地址可进行一般用途分配” 的时间点。

因为 ARIN 已经预留了一个 /10 地址块（4,194,304 个公网 IPv4 地址），以支持它过渡到 IPv6 的策略，所以它只是全部消耗完 “通用池” 中的地址而已。
对于 AFRINIC 和 LACNIC 而言，“阈值” 是指它们可用地址池中，剩下总计一个 /11 地址块（2,097,152 个公网 IPv4 地址）的时间点。
（换言之，结合第一张列表，AFRINIC 尚有 12,990,598 - 2,097,152 = 10,893,446 个通用地址可分配；
而 LACNIC 尚有 3,070,230 - 2,097,152 = 973,078 个通用地址可分配）。
（这有点像是你的 50 万银行存款中，有 1 万是不能 “动” 的救急金，在可用的 49 万中，已经用掉了 47 万，尚剩余 2 万可用。。。）

前面的估算也考虑到了 IANA 全球地址池的重新分配，以及模拟 IANA 根据政策重新分配这些地址给各 RIR 而后耗尽的情况。
（我推测，就是图二中代表各 RIR 的细线部分，因为 
“redistributed” 会导致预期的，实际的耗尽日往后延！）

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Current Status
The IPv4 address space is a 32 bit field. There are 4,294,967,296 unique values, considered in this context as a sequence of 256 "/8s", where each "/8" corresponds to 16,777,216 unique address values.

As noted in RFC 5735 a number of address blocks are 'reserved.' There are a total of the equivalent of 35.078 /8 address blocks that are 'reserved'. (This is composed of 16 /8 blocks reserved for use in multicast scenarios, 
16 /8 blocks reserved for some unspecified future use, a /8 (0.0.0.0/8) for local identification, a /8 for loopback (127.0.0.0/8), and a /8 reserved for private use (10.0.0.0/8). Smaller address blocks are also reserved for other special uses.)

The remaining 220.922 /8 address blocks are available for use in the public IPv4 Internet. 
The current status of the total IPv4 address space is indicated in Figure

当前状态

IPv4 地址空间是一个 32 位的字段。因此有 4,294,967,296 个（2 ^ 32）唯一确定的值，在此语境下，可视为一个序列，它由 265 个 “/8” 地址块组成，每个 “/8” 地址块对应 16,777,216 个唯一的地址值。（ 2 ^ [32 - 8] = 16,777,216）
如 RFC 5735 所述，这其中有一些地址块是 “保留的” 。“保留的” 地址块总计相当于 35.078 个 “/8” 地址块（588,511,182 个地址）
“保留的” 地址块由下列子块组成：

16 个 /8 块（224.0.0.0/4），预留给多播/组播场景使用；
16 个 /8 块（（240.0.0.0/4 ？）），预留给未知的将来使用；
1 个 /8 块（(0.0.0.0/8)），用于本地识别；
1 个 /8 块（(127.0.0.0/8)），用于环回/回送接口；
1 个 /8 块（(10.0.0.0/8)），用于私有网络；

较小的地址块也预留给其他特殊用途。

扣掉上面，剩下的 220.922 个 /8 地址块可用于公共的 IPv4 Internet（即，我们俗称的 “公网地址” ！）

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This allocated number pool is managed by the Regional Internet Registries, (RIRs) and the breakdown of IANA allocated address 
blocks to each of the RIRs is shown in Figure 2.
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下图三为整个 IPv4 地址池的当前状态，这个经分配的互联网号码池由 Regional Internet Registries（RIR）管理；

下图四把这个由 IANA 下发的地址块（220.922 个 /8）细分为各 RIR 的持有数量，可以看到，ARIN 拥有最多——约 16 亿个公网 IPv4 地址；AFRINIC 最少—— 约 1.2 亿个——毕竟非洲地区国家的发展比较落后，互联网基础设施尚未普及，不是吗？

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Any individual IPv4 address can be in any one of five states:

reserved for special use, or part of the IANA unallocated address pool, part of the unassigned pool held by an RIR,

assigned to an end user entity but not advertised in the routing system, or assigned and advertised in BGP.

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任何单一的 IPv4 地址可以处于下列五种状态之一：

保留给特殊用途；

1. 属于 IANA 的未分配地址池；

2. 由某个 RIR 持有，但尚未分配（比如前面讲到， LACNIC 尚有 973,078 个通用地址可分配）；

3. 已分配给某个最终用户实体（比如，互联网接入服务提供商 ISP，或者由 CNNIC 直接分配给某大型企业组织），但没有在路由器系统中 “通告” （advertised）——可能是由地址聚合或其他因素所导致的；

4. 已分配并在 BGP（边界网关协议，目前已经成为基于 TCP/IP 网络的全球性路由协议事实上的标准）中通告。

图五统计了这五种 IPv4 地址各自的总数，可以看出： “未通告” 的 IPv4 总数接近 8 亿个！地址聚合可能是唯一合理的解释！
而迄今为止（此份报告的出版日 2017 年 10 月 18 号），所有 RIR 加起来也只剩下约四千七百万个 IPv4 地址可分配，看似很多，但你要知道，现在 RIR 们随便就一次性下发一个 “/11” ， “/10” 地址块出去，要不了几次就 “用光光”！
图六是进一步按照各 RIR 来归类这五种地址，你可以把它看成是图四的近距离观察版本！

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Another view of the address state pools is by grouping the address space into a sequence of /8s, and looking at state sub totals within each /8 address block. The following view shows the current status of the IPv4 address space as 256 /8 columns each describing a pool of 16,777,216 addresses.
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地址状态池的另一个视图可以经由把地址空间分组为一个由 /8 组成的序列来描绘，并查看每个 /8 地址块内部的状态小计信息。
图七就用这种方法展示的：它把 IPv4 地址空间的当前状态分组成 256 个 /8 长条柱，每个 “柱子” 描述 16,777,216 个地址。
（纵坐标没有注明单位，我猜测是占 “16,777,216” 的百分比！）

最后我们来看一下，IPv4 地址的 “时序” 数据（分配数量随着时间的变化），关键的图八和图九我会解释，剩余的请各位自行分析该网站上的统计数据。

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IPv4 Address are drawn from the Unallocated Address Number Pool, administered by the IANA.

These allocations are made to the Regional Internet Registries (RIRs), and the allocation unit is in units of /8s.

RIRs perform assignments of address blocks to ISPs and local Internet registries.

The cumulative number of assigned addresses over time is shown in Figure 8.

IPv4 地址从由 IANA 管理的 “未分配地址号码池” 中取出，以 /8 为单位分配给 RIR。
RIR 则执行地址块的分配，被分配者通常是 ISP 和本地互联网注册机构（CNNIC 和 TWNIC 就是两个好例子？）
图八是随着时间流逝，累积的已分配地址数统计；

图九是进一步划分为各 RIR 的累积分配地址数，你可以很清楚地看到，Internet 的前身 ARPANET 发源地美国，在 1995 年就迎来了几次 IPv4 地址分配 “高潮” ，毕竟是 Internet 最初开始繁荣起来的地方；其余地区的国家都要等到 2000 年后才逐渐普及 Internet 的应用，对 IPv4 地址的需求量是最好的佐证！而拉丁美洲和非洲可能是迄今为止，地球上 “网络” 最不发达的地方。

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Each RIR allocates from its locally administered number pool. When the pool reaches a low threshold size a further address block is allocated by IANA to the RIR. 
The allocation quantity is based on the allocation activity recorded by the RIR for the 18 months prior to the allocation request, rounded to the next largest /8 address block. 
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每个 RIR 从它自身管理的本地号码池中分配。当该池的大小达到一个低阈值时，由 IANA 再分配一个地址块（以 /8 为单位）给 RIR。
分配数量基于由该 RIR 记录的，提出分配请求前 18 个月的分配活动，分配数量会四舍五入到下一个最大的 / 8 地址块数。

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最后一张图十，描绘出从 2002 年开始至今的总（五大 RIR）地址分配率（First order differential，一阶微分），
注意，这就不是 “累积量” ，因为你可以测定出每年的分配率，以及相比其它年度的多寡。我们可以看到在 2011 年有一个最高峰，它对应于 IANA 耗尽其自身可分配地址池的时间点。
（这是由于，在 2011 年 2 月，IANA 把最后 5 个 /8 地址块分配了出去，每 RIR 各分到一个 /8，而 APNIC 立即在当年的 4 月 15 号用尽了它的可分配池，所以你会在图十的 2011 年看到一个总体分配率峰值！）