IPv4 地址最后一部分的数字分布如何均匀？

Question

我有一个在我创建的网站上运行的重定向脚本。它将 1/3 的访问者发送到站点 A，将 1/3 的访问者发送到站点 B，将 1/3 的访问者发送到站点 C。

它的工作原理是将用户 IPv4 地址 (0-255) 的最后一部分除以 3，然后根据余数将它们重定向到站点 A、B 或 C。到目前为止，站点 A 有 109 位访问者，站点 B 有 85 位访问者，站点 C 有 101 位访问者。

假设 IPv4 地址的最后一段是完全随机分配的，我是否正确？

另外，最后一段的数字分布是否相等？

Answer 1

IPv4 地址并不像您想象的那样笨拙和随机。

首先，一个 IPv4 地址被分成 4 个八位字节，每个八位字节的范围从 0 到 255。然而，情况并非完全如此，因为 0 是网络的保留号码，而 255 是为广播保留的，这实际上将您限制在 1-254 .

其次，您必须考虑将 IPv4 地址分块分配给组织和 ISP，然后他们根据子网地址对它们进行细分，该地址描述了八位字节中哪些位代表网络以及哪些位代表单个主机。所以：

Network: 11.12.0.0
CIDR: 11.12.0.0/16
Subnet: 255.255.0.0
Hosts provided: 65534

这意味着您可以拥有从 11.12.0.1 到 11.12.255.254 的地址。因为这：

Three separate hosts, same network, but same last octet:
11.12.10.20
11.12.20.20
11.12.30.20

这意味着您不能总是指望最后一个八位字节是“随机的”。

第三，IP地址分配的方式并不总是随机的。大多数家庭用户将通过 DHCP 获得其 ISP 分配的公共 IP 地址，他们的端点将获得由计算机选择的地址（通常按顺序，从可用池中先来/先服务），并在该地址上持有预定的租约在他们被分配另一个号码之前的时间（通常是几天）。大型组织（企业、政府）通常会有一组它们总是来自的地址，这些地址是静态的，不会改变。

要回答您的问题，请提供上述信息：

1）IP地址不是随机分配的。通常有某种逻辑方法来分配 IP 地址，以允许正确和及时地路由网络和 Internet 上的流量。

2) IPv4 地址的最后一个八位字节的分布取决于与上述信息相关的许多因素（在某些情况下还取决于网络管理员的情绪），因此并不相等。您不能仅依靠最后一个八位字节来提供“唯一性”。

Come on IPv6!

Answer 2

最后一个八位字节可能偏向低端，因为网络往往从底部开始编号。更好的方案是将整个 IP 地址视为 32 位无符号整数，并在按您想要的桶数进行潜水时使用模运算获得余数。这会将每个后续（数字）地址分配给不同的存储桶（到达最后一个存储桶时回绕）。

例如：

1.2.3.4 = 16909060
16909060 % 3 = 1

因此，这会将 1.2.3.4 放入存储桶 1（其中存储桶编号为 0、1 和 2）。1.2.3.5 将进入桶 2，而 1.2.3.6 将进入桶 0。