IPv6 адреса — так ли их много?

Я думаю, каждый из нас хоть раз слышал, а быть может и сам кому-нибудь рассказывал, что IP адресов шестой версии должно хватить, чтобы адресовать каждый атом во вселенной. Или, в другой вариации, каждый атом на планете Земля. Ну или хотя бы на её поверхности, как подсчитал Steve Leibson.

Так ли это на самом деле? Под катом вспомним школьный курс химии и проверим правдивость этой легенды.

image

Итак, для проведения высоконаучных расчётов нам понадобятся:

  • учебник химии, 8 класс (хотя гугл тоже подойдёт)
  • калькулятор — подойдёт любой, но и здесь можно воспользоваться поисковой строкой, она умеет считать
  • да в общем-то и всё.

Начнём с того, что определимся, сколько же у нас всё-таки есть уникальных адресов в пространстве IPv6.

Как известно, длина адреса этого протокола составляет 128 бит. Это значит, что существует 2128 возможных значений (не будем выбрасывать адреса, зарезервированные для разных целей, нам ведь важно общее количество безо всяких оговорок), или же 3,40282⋅1038, если записать это в более привычном десятичному мозгу виде. На будущее, назовём это NIP.

Число, согласитесь, немалое. Но так ли оно велико как его малюют? Считаем дальше.

Здесь нам придётся открыть учебник и вспомнить кто такой авокадо Авогадро. А точнее не его самого, а его число — постоянную, характеризующую количество структурных единиц в 1 моле вещества.

image
Когда вечером пятницы открыл школьный учебник химии...

Пока просто запишем, что NA = 6,02⋅1023. А там посмотрим, что нам это даст.

Теперь у нас есть общее число структурных единиц (aka IP-адресов) и есть число Авогадро. Узнаем, сколько молей вместят это число единиц — найдём так называемое количество вещества ν (если что, это «ню», а не «вэ»). Тут всё просто:

ν = NIP / NA = 3,40282⋅1038 / 6,02⋅1023 = 565'253'101'197'572 молей.

Чтобы было менее сложно и более наглядно, давайте мы будем считать не абстрактных лошадей в вакууме, а монооксид дигидрогена, в народе именуемый водой. А именно — её молекулы: H2O.

Чтобы узнать, сколько эти моли будут весить, придётся снова заглянуть в учебник и найти там понятие молярной массы.

Молярная масса — отношение массы вещества к его количеству. Или по-простому — сколько грамм будет весить один моль вещества (опять эта моль… ничего, скоро мы от неё избавимся).

Для молекулы воды молярная масса находится как сумма молярных масс входящих в её состав элементов — кислорода и дважды водорода (эти значения берём из таблицы Менделеева):
M(H20) = 2⋅M(H) + M(O) = 2⋅1 + 16 = 18 г/моль.

А дальше, чтобы узнать массу наших молей, очевидно, нам надо их умножить на полученную молярную массу воды:

m = ν ⋅ M = 565'253'101'197'572 ⋅ 18 = 1,01746⋅1016 г = 10'174'555'821'556 кг

Десять миллионов миллионов килограмм. Внушительное значение, правда? Или нет? Посмотрим…

Как мы знаем, 1 килограмм воды — это то же самое что 1 её литр. Некоторые также знают, что это на самом деле не так, но для простоты обзовём это погрешностью.

Десять триллионов литров. Продолжаем упрощать:
1 кг ≈ 1 л = 1 дм3.
1 м3 = 103 дм3.
1 км3 = 109 м3 = 1012 дм3.
V = m / 1012 ≈ 10,18 км3.

Чуть больше 10 кубических километров. Наиболее внимательные уже догадались, что это самую малость далеко от предполагаемого объёма «всей Земли» (разве только плоской с околонулевой толщиной) и тем более «всей вселенной».

И правда — а что же такое 10 км3? Прошу любить и жаловать — Кременчугское водохранилище:



Второе по величине (после Каховского) водохранилище Днепровского каскада. Его объём — 13,5 км3. Этого объёма уже хватит, чтобы адреса шестой версии Internet Protocol закончились раньше, чем молекулы воды в нём. Замечу — молекулы, каждая из которых состоит из 3 атомов.

Для сравнения, объём озера Байкал — 23 615,39 км3 — 23,6 тысячи кубических километров. Почти в две с половиной тысячи раз больше, чем великий и ужасный IPv6 готов адресовать.

Какой из этого можно сделать вывод? Не верьте всему, что читаете где-либо в Интернете, даже если это «где-либо» — Хабр. В том числе, не верьте мне, и обязательно пересчитайте всё самостоятельно — кто знает, может я тоже пытаюсь вас обмануть!

И предваряя возможные споры на тему «ааааа, IPv6 адресов оказывается так мало, они закончатся, мы все умрём»: 3.4⋅1038 адресов это всё ещё невероятно большое количество, которое даже за вычетом всех диапазонов специального назначения остаётся достаточно большим, чтобы ещё очень долго не бояться их исчерпания. Да, даже если завтра вдруг появятся наноботы и они все захотят независимости уникальные белые адреса — хватит всем!

P.S.: Сто́ит наверно рассказать гуглу что «тыс. м3» и «км3» это далеко не одно и то же.

Similar posts

Ads
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More

Comments 21

    +4
    Надеюсь не дожить до мира интернета вещей, когда каждой молекуле воды Кременчугского водохранилища выдадут ipv6-адрес.
      0
      IPvX же, где X неизвестно — адресов IPv6 для этого не хватит, как мы только что выяснили
      0
      Я думаю, каждый из нас хоть раз слышал, а быть может и сам кому-нибудь рассказывал, что IP адресов шестой версии должно хватить, чтобы адресовать каждый атом во вселенной. Или, в другой вариации, каждый атом на планете Земля.

      Слышал только версию про здоровенный диапазон каждому жителю земли.

      Если вы хотели опровергнуть (или дополнить) какого-то дядьку из ссылки в первом абзаце — где размышления относительно количества атомов на поверхности планеты? Почему всё закончилось на десяти кубических километрах? Берём — и вычисляем, слой какой толщины получится из этого количества воды, элементарно же :)
        0
        Опровергалась теория об «атомах во вселенной», ибо почему-то её чаще всего встречаю в комментах. Потому на таком результате и остановился — очевидно что вселенная не поместилась. А дядька просто к слову пришёлся. :)
          0
          А можно по другому:

          на земле с самого первого homosapiens проживало около 108 миллиарда человек, человек в среднем состоит из 1000000000000 клеток, каждая клетка состоит примерно из 100000000 молекул, тогда на каждую молекулу каждого жившего на земле человека приходится около 34000 адресов :)
        +1
        Вместо того, чтобы, как любой нормальный человек, взять размер атома и размер Земли, а потом поделить одно на другое в одно действие, вы поперлись в какие-то дебри учебника химии и заблудились настолько, что к концу повествования забыли, что именно собирались опровергать.

        Задача при этом решается устно. Размер атома имеет порядок 10-10 метра, площадь сечения, соответственно, 10-20 квадратного метра. Площадь Земли — 500 миллионов квадратных километров, или 5*1014 квадратных метров. Делим одно на другое и получаем количество атомов на поверхности Земли — порядка 5*1034.

        Чтобы подтвердить или опровергнуть остальные предположения, достаточно грубо оценить общее количество атомов на Земле и во Вселенной, исходя из следующих простых фактов: массы Земли, массы Солнца, массы протона, количества звезд в в нашей галактике и предположительное количество звезд в наблюдаемой части Вселенной (естественно, тут мы делаем грубые предположения: вся масса солнечной системы сосредоточена в Солнце, все звезды подобны Солнцу, а все галактики подобны нашей). Оставлю это упражнение желающим.
          0
          Да собственно я опроверг именно то что и собирался — что вещества меньше чем адресов.
          Ваше устное решение тоже отталкивается от ряда весьма грубых допущений — что Земля идеально круглая с постоянным радиусом, что она вдруг покрылась кристаллической решёткой из атомов в сотню пикометров и так далее. Если же вспомнить что 70% поверхности эти всё таки вода, без постоянной структуры и со сравнительно большими молекулами, вычисления внезапно потеряют пару-тройку порядков точности. Да, была мысль это тоже посчитать, но такая цель изначально не ставилась, да и в полушуточный формат статьи не очень вписалось бы.
          0

          "Пятничное" из песочницы лучше не писать. День публикации широким массам трудно предугадать.

            0
            Это тот случай, когда «пятница» более состояние души, нежели день недели.
            0

            через 100500 лет, когда адреса v6 таки закончатся, и снова придется переходить на новую систему, v8, ее сделают безразмерной. например на основе хвоста числа π.
            и чем ближе к запятой, тем круче будет считаться владелец айпишника, гг

              +2
              Банить по i-Pi станет проще. А вот вычислять…
              +2

              image

                0
                Странно, вы вроде бы затронули тут химию, но меня учителя разных областей химии всегда учили, что «моль» не склоняется, а тут я вижу «молей» :(

                Да, знаю, я уже погуглил, в русскоязычной вики тоже самое, и это печально.
                  0
                  В письменном виде с цифрами не склоняется, потому что считается что моль — это сокращенная запись от моль. Пишется 1 моль, 2 моль, 5 моль (также как 1гр, 2гр, 5гр).
                  Читается как 1 моль, 2 моля, 5 молей.
                  В других же случаях, например День Моля пишется именно так.
                    0
                    Честно говоря, химия у меня была только в школе, и там «моли» склонялись налево и направо.
                    Спасибо за поправку, думаю копну для себя этот вопрос чуть глубже, хотя бы из праздного любопытства.
                    0
                    И правда — а что же такое 10 км3?

                    Это очень большой объём. Например, в 1 кубический километр можно собрать всех живущих на Земле людей — и ещё место останется :)

                      +1

                      А сколько их будет в попугаях? ;-)

                        0
                        Тут всё зависит от Ваших предпочтений относительно птичек.
                        В любом случае, можно вычислить объём попугая (проще всего по-старинке, ведром воды), и затем разделить «километры на попугаев» ;)
                        0
                        Статья от химика, а скорее даже от гуманитария, но уж точно никак не айтишника. Много или мало адресов — это не важно. Важно отношение затрат ресурсов на обслуживания адресации с таким размером адреса на текущую необходимость. Текущую необходимость адресация IPv6 превосходит как минимум в 10^30 раз. При этом увеличение размера адреса даже на один бит будет обозначать многократное увеличение затрат на обслуживание такой адресации.
                          0
                          но уж точно никак не айтишника.

                          Почему «не айтишника»??
                          Разве у айтишников не может быть чувства юмора и не может возникнуть желание его использовать?
                            0
                            Я вот даже на всякий случай пробежался ещё раз глазами по статье, вдруг чего упустил. Но с удивлением так и не нашёл ни слова ни о стоимости обслуживания, ни о целесообразности использования v6. Боюсь даже предполагать из чего сделаны выводы…
                            К химии же имею отношения примерно столько же сколько к IPv6 — и одно и другое видел в лабе, тыкал пальцами со словами «ух ты, оно шевелится».

                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.