网络常识：公网、私网、内网等

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，我们学习的网络编程（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。

而我们平时通过运营商（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，我们平时上网用的 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

我们平时经过路由器，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）的唯一性。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。