公网、私网、内网分别是什么 有什么区别?

时间:2022-05-09 16:24:12 来源: 你可以叫我老白


内、外网是相对于防火墙而言的,在防火墙内部叫做内网,反之就是外网。

在一定程度上外网等同于公网,内网等同于私网。

地址为如下3个区域就是处于私网:

1:10.*.*.*

2:172.16.*.*至172.31.*.*

3:192.168.*.* (*为0到255之间的任意数字)

以上3个区域外的就是处于公网之中了。

公网地址

公网地址是指在因特网上直接可达的地址,如果你有一个公网地址,那就意味着你不但能访问别人,还能被人访问。公网地址是架设各种服务器必不可少的条件。

私网地址

私网地址产生的一个原因是因为公网地址非常缺乏,大家不得不使用同一个公网IP地址上网,这就是共享上网的由来。同样,私网地址仍然可以被再次共享。

私有地址(Private address)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。

公网ip

用邮寄系统作比喻。有公网ip,相当于说你有一个详细的地址,你可以写信寄给别人,别人也可以用这个地址和你进行各种通讯。

现在来看看没有公网ip是一种什么局面。这就像是住在一个大院里,所有进出的邮件都由传达室转交。如果是普通的邮件,可以放在传达室,传达室的大爷大妈看到你了就会转交给你,或者你自己去传达室看看,这不重要,反正虽然经过了一点波折,还是可以看到邮件的。现在假设以下如果来了个挂号,邮局的人员说:必须本人签收。传达室的大爷就说了:对不起,所有的邮件都要经过我的中转站~。于是邮局的人员只好把信带回去了……

实际情况和这个差不多,所谓没有公网ip,就是说你的机子并非直接连接上internet,而是所有通讯经过一台代理(一般是透明网关)进行中转,这时候问题就来了,就会有一些通讯无法在这种机制下顺利进行。比如两个网吧之间,网吧的机子是没有公网ip的典型例子,通常两个网吧之间就不能互相通过qq传送文件。又比如没有公网ip,上网玩对战游戏通常会有问题,你建立的游戏别人无法加入等等。

私网ip

私网IP就是就是国际上分配ip的时候,留出一部分ip,不用于在internat上用可用于内部局域网等,虽然功能一样,但不能在internat上使用。属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。

以下表列出留用的内部寻址地址

A类 10.0.0.0 8

B类 172.16.0.0--172.31.0.0

C类 192.168.0.0--192.168.255.0

思考:A 和 B 的局域网 IP 都是192.168.31.11,当他们都访问百度浏览网页时,百度服务器回复数据时,如何区分是给 A 还是给 B 呢

对于初学者而已,我们学的网络编程(如TCP,UDP编程),我们通常都是在局域网内进行通信测试,有时候我们或者会想,我们现在写的内网网络数据和外网的网络数据有什么不同,我们内网的数据是如何走出外网的呢?

再者,我们大多人都是使用宽带上网,结果发现,A 和 B 的局域网 IP 都是192.168.31.11,当他们都访问百度浏览网页时,百度服务器回复数据时,如何区分是给 A 还是给 B 呢?

公有 IP 和私有 IP 的区别

首先,我们需要了解一下什么是公有制 IP 和私有 IP ?

公有地址(Public address):由 Inter NIC(Internet Network Information Center 因特网信息中心)负责。这些 IP 地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构,公有 IP 全球唯一,通过它直接访问因特网(只能上网)。

私有地址(Private address):属于非注册地址,专门为组织机构内部使用,说白了,私有 IP 不能直接上网。

而我们时通过运营商(电信、移动、联通宽带等)上网,家里面通过路由器分出来的 IP 都是私有 IP(局域网 IP),大家可能会疑问,我们可以上网啊,怎么会是私有 IP 呢?租用(申请)公有 IP 是需要钱的。 运营商买了一些公有 IP,然后通过这些公有 IP 分出来,再分给一个又一个的用户使用。这个过程有点类似于,我们去安装了宽度,通过路由器分出几个 IP,让好几个人都能上网,当然运营商通过公有 IP 分出来的过程肯定比这个复杂多了。所以,我们时上网用的 IP 是私有 IP,真正拥有公有 IP 的是运营商(当然,我们可以租用一个公有 IP )。所以,A 家庭的局域网 IP 和 B 家庭的局域网 IP 相同很正常,但是,最终 A 和 B 能上网(数据走出去)还是通过运营商的公有 IP,毕竟,公有 IP 的资源有限,这一片区域的用户使用得很有可能(实际上就是这样的)是同一个公有 IP,这样的话,又回到前面的问题,假如 A 和 B 的局域网 IP 相同(192.168.31.11),当他们同时访问百度服务器的时候,百度服务器如何区分哪个是 A,哪个是 B 呢?

端口映射

接下来,给大家介绍一下什么是端口映射?

端口映射是 NAT 的一种,它将外网主机的 IP 地址的一个端口映射到内网中的一台机器,提供相应的服务。当用户访问该 IP 的这个端口时,服务器自动将请求映射到对应局域网内部的机器上。

现在市场上的家庭路由器都具备 NAT 功能,也可以实现端口映射。下图为小米路由器的端口映射设置图:

数据是如何通过IP交换的

我们时经过路由器,通过宽带,最终去到运营商那边,数据是从运营商出去,最终数据是回到运营商那边,运营商再把数据发送到用户的电脑。

路由器,至少有两个端口:WAN 口红 LAN 口。

WAN:接外部 IP 地址用,通常指的是出口,转发来自内部 LAN 接口的 IP 数据包,这个可口的 IP 是唯一的。LAN:接内部 IP 地址用,LAN 内部是交换机。

这里,我们简化这个过程,我们把运营商当做一个 NAT 设备

①、为了方便大家理解,我们把 IP 的转化方向反过来分析(准确来说,公网转局域网)。A 电脑的 IP 是局域网 IP(192.168.31.11),这个 IP(192.168.31.11)是从路由器的 lan口分配的。

当我们上百度的时候,经过路由器的 wan口,进行相应的IP、端口转化:192.168.31.11:80 -> 10.221.0.24:8080,所以,从 wan口出去的地址为:10.221.0.24:8080。

②、最后,经过运营商,运营商那边会做相应的端口映射(而且是动态端口映射),子网 IP(10.221.0.24:8080)转化为公网 IP(128.0.0.1:8888),通过这个公网 IP 去访问百度服务器。

③、同理,B 的过程也是一样。通过这样的层层端口映射,最终保证地址(IP + 端口)的唯一。A 和 B 访问百度服务器,尽管它们的局域网 IP 是一样的,但是最终它们访问百度的地址(IP + 端口)是唯一的,所以,百度服务器回复时,原路返回时能够区分到底给谁回。如何让外网能够访问自己写的网络程序(服务器),首先,我们需要在运营商那边申请(租用)一个公有 IP (长城宽带一年需要 2000 元左右),假如这个公有 IP 为:128.0.0.123。

总结

上面就是我们内网外网之间的通讯过程,关键在于与服务器建立起映射,这样就能和服务器之间建立通信,请求数据。

关键词: 内外网概念 公网地址和私网地址 公有IP和私有IP的区别 端口映射


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