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【科普】内网ip和公网ip到底是什么玩意儿?
2020-04-06 | 【科普】 | 暂无评论 | 179 次阅读 | 1445字

    现在很多人都在向电信啊联通啊移动啊这些运营商要公网ip。那么问题来了,为什么他们要想运营商索要公网ip呢?因为大多数人家里的宽带分配的是内网ip。那么公网ip有什么用呢?内网ip和公网ip有什么区别呢?今天,我就跟大家聊一聊公网和内网ip。话不多说,正文开整!!!
1.gif
    首先,ip大家应该都知道是什么东西了吧。假如说每个人手里的网络终端都是一个小房子,那么ip就是这些小房子的门牌号。网络数据就是靠这一些门牌号来确定终点在哪里的。就像这样:
ip-house.png
    这就是最原始的公网ip,每一间房子对应一个ip。这里的ipv4的格式是...,这应该是众所皆知的事情了吧。如果还有谁不知道,我改天写一篇关于ipv4和ipv6的科普。
    好,我们继续。但是,由于现在的网络终端成细胞分裂级的指数级增长,所以很明显,一人一个IP地址是不现实的。你想想现在地球上大约有7000000000个人,ip地址却只有100000000个,就算平均一人只有一台网络终端,那也不够用啊。所以,一个新产物就横空出世了。这就是我们又爱又恨的IP——内网IP。
    内网IP的工作原理类似于虚拟机的工作原理。如果有谁还不明白虚拟机的基本工作原理,可以去看看我这篇文章。
    直达车
    只不过这里面的虚拟机软件不是虚拟机软件,而是我们所熟知(不熟知)的交换机。也就是这货:
交换机.jpg
    还有比如说你家的路由器也是一个微型交换机。
    交换机的原理也非常简单。就是将一个公网IP转换成N个内网IP。不同交换机下的内网IP虽然样子长得相同,但是它们所指代的网络终端截然不同。然后,我们的发明家们就把IP现状弄成了这样子:
ip-house-ip.png
    你看看这张图是不是挺像虚拟机科普的某一张图呢?
    这张图当中的...都是公网IP,192.168.0.*都是内网IP。噢,正好,我给大家放出内网IP的范围,赶紧去看看你家的宽带是不是公网IP吧!

10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0~192.168.255.255

    正是由于内网IP这一种“外在单一,内在不同”的特性,使得内网IP具有绝对的“主动权”。有的小伙伴一听就乐呵了:“哟,内网IP还有‘主动权’哦!!”别急,稍安勿躁,这个“主动权”是打了引号的。这个“主动权”是指当你发东西给其它终端时,其它终端就可以发东西给你;当你没有给其他终端发东西时,其它终端就不能发东西给你。这听起来是不是挺绕的?看了下面两段对话,你就懂了。

1、你先发东西给别的终端

    你:“我要发东西给8.8.8.8。”
    交换机听到了:“好的呢,马上就给你发!”
    (这时,交换机就会代替你发东西给8.8.8.8,然后再给8.8.8.8发送你的识别码,也就是MAC地址)
    (然后8.8.8.8收到了你的消息)
    8.8.8.8:“好的,发回信息给4.4.4.4(交换机的公网IP),识别码是……”
    (然后,交换机收到了来自8.8.8.8发送的消息和识别码)
    交换机:“好,收到!”
    (最后,交换机再凭借识别码找到你,并且把8.8.8.8的信息转发给你)
    交换机:“好的,8.8.8.8发回信息给你啦,赶快看看吧!”
    你:“OK,谢谢。”
    这就是你先发东西给别的终端时产生的对话模拟。那么,别的终端直接发东西给你会怎么样呢?

2、别的终端直接发东西给你

    别的终端:“我要发东西给4.4.4.4。”
    (然后,别的终端把信息发送给了交换机)
    (这时,由于别的终端并没有发过来你的识别码,所以交换机会一脸懵逼)
    交换机:“这个东西是要转发给谁啊?”
    (然后别的终端发送过来的消息就这样在交换机这个地方停止传输了)
    现在大家就知道内网IP的“主动权”是什么意思了吧。
    不过,内网IP除了这一个缺点之外,相对于公网IP,它又有什么其它劣势吗?有!最明显的区别就是速度。
    你想一想,你和你要访问的网络终端之间不是直接连接,而是多了一个交换机当传话筒,这速度能快吗?就像我在虚拟机科普那一篇文章里讲的一样,这样子会大大地减慢你的速度。但是,有没有如同像虚拟机那样子的类似于Intel VT-X和AMD VT-X那样子的加速器呢?嘿嘿,木有。即使现在出现了很多所谓的“加速器”,但这一些加速器不会像虚拟机加速那样从原理上进行加速,而是仅仅在网络数据传输中进行一些加速。但是,你还是得经过交换机这一道坎。所以,这种加速器的加速效果往往不得人心。来一张图来解释一下。
compare.png
    速度这里肯定是无法避免地要减慢一点了。那么,有没有办法避免内网IP的“主动权”呢?当然有,那就是——内网穿透。关于这个东西,我后面会在【折腾】中来给大家讲一讲,这里就先告一段落了。
    好,我是Stephen Zeng,本篇文章到这里就结束了。如果有什么写的不好或者你有什么建议或感想,欢迎在下面的评论区畅所欲言。我们下篇文章再会。
拜拜ヾ(?ω?`)o

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