網站域名、IPv4、IPv6和根服務器

吳國發

初稿：2021年11月17日

修改：2025年02月28日

內容提要：本文介紹了因特網（互聯網）的網站域名，IP地址，域名解析協議IPv4和IPv6，以及域名根服務器（包括主根服務器和輔根服務器）。

關鍵詞：因特網 互聯網網站域名 IPv4 IPv6 根服務器

一. 萬維網的網站域名和IP地址

因特網（中國叫互聯網）上的全部網站的集合構成萬維網，其英文為World Wide Web，或者簡稱Web。

萬維網上的網站域名是網站的標示，通常用英語字母和數字表示。例如，新華網的域名是xinhuanet.com，中華網的域名是china.com，網易公司的電子郵箱網站的域名是163.com。

以“.com”、“.net”、“.org”（組織機構專用）、“.edu”（教育專用）、“.gov”（政府專用）等結尾的域名是通用頂級域名（gTLD），簡稱頂級域名。

每個國家和地區有專用域名。這也是頂級域名，稱為國家地區頂級域名（ccTLD），也可稱為專用域名。例如，俄羅斯的專用域名以“.ru”結尾，日本的專用域名以“.jp”結尾。

中國的專用域名有四個：“.cn”（中國大陸）,“.tw”（臺灣）,“.hk”（香港）,“.mo”（澳門）。

每個國家的網站域名可以用通用頂級域名，也可以用專用域名，還可以同時用頂級域名加專用域名。例如，新華網的域名是頂級域名xinhuanet.com，而人民網的域名則是頂級域名加專用域名www.people.com.cn。

域名的英文字母大寫與小寫具有同等意義，例如，中華網的域名china.com可以寫作China.com、CHINA.COM等。

每個域名都有對應的用數字表示的地址，稱為IP地址。IP地址由四段數字組成，兩段之間用圓點(.)隔開。例如，域名主根服務器的IP地址是198.41.0.4；某人電腦上網用的IP地址是115.89.125.236。

二.域名解析協議IPv4和IPv6

IPv4和IPv6是因特網域名解析協議，其作用是把域名用數字表示，再把數字轉換成機器代碼。因特網域名解析協議是公開的技術，而不是秘密的技術。

IPv4(InternetProtocol Version 4)是域名解析協議第4版。IPv6(Internet Protocol Version 6)是域名解析協議第6版。其它版本的協議沒有使用。

IPv4使用2進制域名。IPv4的域名數字地址有32位，包含了42億多個IP地址。IPv4域名地址是由美國分配的。

中國占全球20%的因特網用戶，但是只擁有5%的IP地址。1個美國人可以分配6個IP地址，26個中國人共享1個IP地址。中國被分配的IP地址少于印度。美國麻省理工學院（MIT）一所大學占有的IPv4頂級域名比中國全國占有的IPv4頂級域名還多。美國的IPv4域名地址可以用到2030年以后；但是，中國的IPv4頂級域名IP地址已經用完了。

2019年11月25日，全球五大區域互聯網注冊管理機構之一的RIPE NCC（Réseaux IP Européens Network Coordination Centre，歐洲地區互聯網注冊網絡協調中心）宣布： IPv4 頂級IP地址已全部用完。RIPE NCC位于荷蘭阿姆斯特丹，負責歐洲、中東和部分中亞國家的 IP 地址分配和注冊。RIPE NCC還負責輔根服務器K的運營管理。

截至2021年12月，全球約有7億個有效網站域名，平均大概每10個人1個域名。美國大約有1.3億個有效網站域名，平均每100個人有40個域名。截至2021年6月，中國域名總數為3136萬個【見《中國互聯網發展報告（2021）》】，平均每40個人有一個域名，是世界人均水平的1/4，美國人均水平的1/16。美國有大約1億個網站，中國則只有320萬個網站，相差30多倍。

IPv6也使用2進制域名。IPv6的域名數字地址有128位。IP地址的個數是2的128次方。地球表面（含陸地和水面）每平方米擁有7x10^23個IP地址。如果地址分配的速率是每微秒100萬個，那么需要千萬萬億年（1后19個0）才能將所有的地址分配完畢。因此，IPv6的數字地址足夠人類使用萬萬億年。

三. 萬維網的網站域名根服務器

網站域名根服務器（DNS，Domain NameServer）的功能是：儲存網站域名信息；接受打開網站的請求；解析網站名稱；發回網站請求者、允許其打開網站。

在目前的IPv4的體系下，全世界有13個根服務器（名字分別為A至M），其中1個主根服務器，12個輔根服務器。

輔根服務器是頂級域名（與“.com”、“.net”、“.org”、“.gov”、“.edu”等結尾的域名）的服務器。

根域名服務器的分布如下：

主根服務器（A）1個，在美國，設置在弗吉尼亞州的小城市杜勒斯（Dulles）。

輔根服務器（B至M）12個：9個部署在美國，2個在歐洲，放在荷蘭（輔根服務器K）和瑞典（輔根服務器I）；1個在亞洲，放在日本（輔根服務器M）。

所有根域名服務器均由互聯網域名與號碼分配公司ICANN（InternetCorporationfor Assigned Names and Numbers）統一管理。注意：ICANN不是國際共管機構，而是美國加利福尼亞州注冊的民營企業。

中國沒有輔根服務器。中國專用的以“.cn”結尾的域名服務器建在北京。但是，港澳臺和外國人訪問以“.cn”結尾域名的網站，必須先經過主根服務器確認，再轉到中國的“.cn”服務器解析；然后，網站才可以打開。