什么是公網(wǎng)IP和內(nèi)網(wǎng)IP？NAT什么是轉(zhuǎn)換？

1、引言

從事網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用開(kāi)發(fā)的程序員可能經(jīng)常聽(tīng)到外網(wǎng)IP(即互聯(lián)網(wǎng)IP地址)和內(nèi)網(wǎng)IP(即局域網(wǎng)IP地址)，但是他們有什么區(qū)別呢？有什么關(guān)系？另外，專(zhuān)家都知道，說(shuō)到外網(wǎng)，IP和內(nèi)網(wǎng)IP就不得不提NAT路由轉(zhuǎn)換這種東西，那這雙是什么鬼？本文將簡(jiǎn)要介紹這些到底是怎么回事。

2.每臺(tái)電腦都必須有一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)IP嗎?

答：不。

我們都知道，IPv4中的IP地址的數(shù)量是有限的(所以現(xiàn)在都在搞IPv6)，每次分配部分地址，就意味著可以用來(lái)分配IP地址較少，隨著手機(jī)、電腦等的快速發(fā)展，如果每個(gè)手機(jī)或電腦都需要一個(gè)IP地址，那么明顯IP地址不夠。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以采取這樣的策略：例如，對(duì)于一個(gè)公司，每個(gè)公司都有自己的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（或局域網(wǎng)）。

內(nèi)網(wǎng)(學(xué)名應(yīng)該叫局域網(wǎng))(LocalAreaNetwork，LAN))在局部地理范圍內(nèi)，一般可以是幾米內(nèi)(如家庭內(nèi)網(wǎng))或幾公里內(nèi)方圓(如大學(xué)內(nèi)網(wǎng))組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，連接各種計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)。

內(nèi)網(wǎng)的主要功能有：

3.如何實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)網(wǎng)？IP地址分配和管理

假如我們把A分配給這家公司IP=192.168.1.1.我們這樣做IP作為公司內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)吧。

公司A內(nèi)網(wǎng)有三臺(tái)電腦。如果這三臺(tái)電腦想上網(wǎng)，我們需要給他分配一臺(tái)IP，就像上一節(jié)提到的:我們必須申請(qǐng)三個(gè)IP使用地址嗎？

答不，我們不一定需要申請(qǐng)三個(gè)IP是的，在我們的內(nèi)網(wǎng)，我們可以指定自己的規(guī)則。例如，我們可以隨意分配三臺(tái)電腦IP(請(qǐng)注意，這三個(gè)IP不申請(qǐng)，我自己分配)。分別分配電腦A=192.168.1.2電腦B=192.168.1.3電腦C=192.168.1.4。

本規(guī)則可由我們的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理，如下：

4、NAT技術(shù)：內(nèi)網(wǎng)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)外網(wǎng)的能力

如果電腦A想訪問(wèn)百度，百度IP假設(shè)是：172.168.30.3：

眾所周知，電腦A是IP這是我們的虛構(gòu)。事實(shí)上，可能沒(méi)有這樣的人IP，若使用電腦AIP訪問(wèn)百度肯定行不通。

我們也知道，因?yàn)榘俣群碗娔XA不在同一個(gè)局域網(wǎng)，所以如果A想訪問(wèn)百度，它必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)。IP地址是真實(shí)的，可以訪問(wèn)百度。

為了讓A訪問(wèn)百度，我們可以采取這樣的方法：讓網(wǎng)關(guān)幫助A訪問(wèn)，然后百度將結(jié)果傳遞給網(wǎng)關(guān)，然后將結(jié)果傳遞給網(wǎng)關(guān)A，這不能解決嗎？

不過(guò)電腦A、B、C可以請(qǐng)網(wǎng)關(guān)幫忙訪問(wèn)百度，百度返回結(jié)果的目的IP都是網(wǎng)關(guān)的IP=192.168.1.1.那么網(wǎng)關(guān)應(yīng)該如何區(qū)分這個(gè)結(jié)果是A，B的還是C的呢?

當(dāng)我們?cè)L問(wèn)百度時(shí)，難道我們不需要指定一個(gè)端口嗎？只要我們把走IP 端口映射成網(wǎng)關(guān)的IP 端口，不能唯一確定身份嗎？

例如，A用端口60訪問(wèn)百度，網(wǎng)關(guān)將AIP 端口60映射成網(wǎng)關(guān)IP 端口80不夠。

百度將結(jié)果返回網(wǎng)關(guān)80端口后，網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)映射表將結(jié)果返回A60端口。

如果B也用60端口訪問(wèn)百度，也可以映射到90端口。

這種方法地址的映射轉(zhuǎn)換，也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，英為NetworkAddressTranslation，簡(jiǎn)稱(chēng)NAT。

而像A、B、C這樣的IP我們也稱(chēng)之為內(nèi)網(wǎng)地址IP，即內(nèi)網(wǎng)IP;網(wǎng)關(guān)、百度等IP我們稱(chēng)之為外網(wǎng)IP(即互聯(lián)網(wǎng)公網(wǎng)IP)。

因此，一個(gè)典型的內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)公網(wǎng)的原則，如下圖所示：

現(xiàn)在知道外網(wǎng)了IP和內(nèi)網(wǎng)IP了吧?

5、本文小結(jié)

為了解決IP技術(shù)專(zhuān)家發(fā)明了地址短缺的內(nèi)網(wǎng)技術(shù)，內(nèi)網(wǎng)技術(shù)的理論支持是NAT因此，從事網(wǎng)絡(luò)通信的程序員非常必要NAT對(duì)技術(shù)有深入的了解。