來源丨經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)自 小白debug（ID：xiaobaidebug）

來講個故事。

小張今天很興奮，說什么也要請大家喝奶茶。

因為他說他感覺要跟喜歡的女生小呂修成正果了。

一問為什么。

他耳朵都紅了，說'我覺得小呂在暗示我了，她說她喜歡看阿凡達，正好我長得就像阿凡達'。

聽了讓人皺眉。

他繼續(xù)說：'她說她喜歡射手座，正好我就是'

我撓撓頭：'行，別說了，懂了。她住上海，你也住上海，你兩算是同居了”

他愣了一會，看了看我：'別說這種話，但你說的其實有點道理，上次她讓我?guī)退揠娔X，我發(fā)現(xiàn)她家的ip是192.168.xx.xx，巧了，我家的也是，我懷疑我們住的很近'。

很感動。

我甚至沒敢告訴他，我家里的IP也是192.168開頭的，我猜你家的也是，就現(xiàn)在正在看這篇文章的你。

但問題就來了，為什么大家的IP都是192.168.xx.xx？

我們今天來聊下這個話題。

我們知道，網(wǎng)絡(luò)通訊的本質(zhì)就是收發(fā)數(shù)據(jù)包。如果說收發(fā)數(shù)據(jù)包就跟收發(fā)快遞一樣。那IP地址就類似于快遞上填的收件地址和發(fā)件地址一樣，有了它，路由器就可以開始充當(dāng)快遞員的角色，在這個紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)世界里找到該由誰來接收這個數(shù)據(jù)包。

由于我們現(xiàn)在主流的還是IPV4地址，所以默認以IPV4為例進行講解。

這個IP大概長這樣。

在控制臺里執(zhí)行ifconfig 就能看到。inet 邊上的 192.168.31.170 就是IP地址。

說白了，它就是個特殊點的編號，用于在互聯(lián)網(wǎng)中唯一定位到某臺機子。

為了表示這個編號，IP地址一共分為4個字節(jié)，一個字節(jié)8位，共32位，能用來表示最多 2 ^32，也就是 42億個地址。

貌似。。。有點少？

2021年全球就有78億，今年更是突破了80億，也就是說人均一個IP都做不到。

為此好多年前，就在說IPV4地址不夠用，要耗盡了，于是才會有后來的IPV6地址。

IPv6用了更多的字節(jié)數(shù)，因此能表示更多的地址。大概長這樣。

是不是很陌生，感覺沒怎么見過。

這就對了。

大家有沒有發(fā)現(xiàn)，用了這么多年，大部分人其實還在用IPV4地址，不是說要耗盡了嗎？

為什么大家還一直在用IPV4？

先別急，我們再聊個前置知識點，IP地址的分類。

IP地址的分類

為了更好的管理這42億個IP地址的用途。我們應(yīng)該也在教科書上看過這樣一張IP分類的圖。

大概的意思是32位地址里，開頭為0的，那就是A類地址。開頭為10的，就是B類，開頭為110的，就是C類。在這之后，把剩下的字節(jié)數(shù)拆成兩段，一段表示網(wǎng)絡(luò)號，另一短表示主機號。

網(wǎng)絡(luò)號和主機號的關(guān)系，就像是某個停車場編號和停車位號的關(guān)系。一個城市里有很多停車場，而停車場里又有很多個停車位。每個停車位可以停一輛車，這里的一輛車，其實就是一臺電腦（主機）。

大型停車場少，但是能停的車巨多，對應(yīng)A類地址的網(wǎng)絡(luò)號少，但是主機號多。

小型停車場到處都是，但是一般能停的車就少，對應(yīng)C類地址的網(wǎng)絡(luò)號多，但主機號少。

大佬們一開始這么劃分網(wǎng)絡(luò)，其實也是為了方便管理，比如A類地址，是給大型組織機構(gòu)用的，主機地址的位數(shù)高達1600w+，C類地址是給小公司用的，主機號只有200+。

這個差距就有點懸殊了，放在今天就不太合理了，我開個網(wǎng)吧可能都不止200臺機子對吧，用C類嫌主機號少，用A類又嫌主機號太多。因此現(xiàn)在這套分類機制其實已經(jīng)很少用了。

取而代之的是方案是，將所謂的ABC分類直接取消，只保留網(wǎng)絡(luò)號和主機號，并且網(wǎng)絡(luò)號的位數(shù)也不像以前限制的那么死，用一個斜杠告訴用戶多少位是網(wǎng)絡(luò)號，其余的都是主機號。比如 172.20.61.69/20，那網(wǎng)絡(luò)號的位數(shù)就是20位，主機號的位數(shù)是32-20=12位，能放4096臺機子，很靈活，很夠用。

這就是，所謂的CIDR，(Classless Inter-Domain Routing， 無類別域間路由)。

IP地址不夠用了嗎？

那既然加法不行，那我們就用乘法。但不管你怎么去分類，在32位下的限制下，你就算玩得再花，只要將A類+B類+C類+X類加起來，IP的個數(shù)也最多還是42億個。還是不夠用。

啥意思？

42億這個數(shù)字對大家來說太大了，為了方便理解，我們改成6個IP。

假設(shè)將6拆成4+2，再讓4乘以2，那結(jié)果8肯定大于6。

一開始，我們理解的網(wǎng)絡(luò)世界只有一層，每人一個IP，那就只有6個人能上網(wǎng)。

現(xiàn)在我們將網(wǎng)絡(luò)分成兩層。像下面這樣。

每2個人構(gòu)成一個'小網(wǎng)絡(luò)'，對外共用一個IP，而內(nèi)部每個人的IP都不一樣，4個小網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成一個'大網(wǎng)絡(luò)'。比如小明的電腦是1號網(wǎng)絡(luò)下的6號機子，小紅的電腦是2號網(wǎng)絡(luò)下的6號機子。這樣也能做到唯一標(biāo)識某臺機子的效果。

像上面這樣，每個2人構(gòu)成的小網(wǎng)絡(luò)，就叫做局域網(wǎng)，也就是所謂的內(nèi)網(wǎng)，用的IP（上面的5，6）也叫私有IP或內(nèi)網(wǎng)IP，而上面提到的'大網(wǎng)絡(luò)'，則是廣域網(wǎng)，用的IP則被稱為公有IP或公網(wǎng)IP。

通過這種方式，原本只能讓6人上網(wǎng)，現(xiàn)在卻能讓8人同時上網(wǎng)。這還是IP只有6個的情況下，如果讓數(shù)字變回42億，那就能支持遠大于42億的機子上網(wǎng)了。

按照這樣的思路，回到上面的ABC類IP地址，大佬們也將它們分成了私有和公有兩部分。

在rfc1918文檔中定義了私有地址的范圍。它們不會出現(xiàn)在廣域網(wǎng)中，只會出現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)。

* A類地址：10.0.0.0--10.255.255.255  
* B類地址：172.16.0.0--172.31.255.255  
* C類地址：192.168.0.0--192.168.255.255  

這時候，你再看看C類里的私有地址范圍，眼熟不？

192.168.xx.xx就是這網(wǎng)段內(nèi)的其中一個IP地址。這個范圍里大概有6w+個主機號，什么家庭條件能用得完？

于是，就變成了一條街或者一個小區(qū)，又或者小區(qū)內(nèi)的幾幢樓共用一個公網(wǎng)IP，而內(nèi)部就用192.168.xx.xx這樣的內(nèi)網(wǎng)IP。所以只要你在家，大概率會發(fā)現(xiàn)你的IP地址是C類的192.168.xx.xx。

但其實只要你想，A類和B類的私有地址也是可以用在局域網(wǎng)里的。

你到了公司里執(zhí)行下ifconfig命令，你很可能會發(fā)現(xiàn)你的局域網(wǎng)IP就不是192.168開頭的了, 而是172或者10開頭的。

這是因為在公司內(nèi)網(wǎng)里，需要的IP數(shù)量會更大，172和10開頭的IP能表示的主機更多，比如10開頭的能表示1600w+個。

就不說別的，光A類地址，只拿了個10開頭的網(wǎng)絡(luò)號出來當(dāng)內(nèi)網(wǎng)IP就能表示1600w+個主機號，其余的100+個A類網(wǎng)絡(luò)號都拿來當(dāng)公網(wǎng)地址。按上面提到算法去進行個相乘，公網(wǎng)IP數(shù) * 內(nèi)網(wǎng)IP數(shù) = (100+ * 1600w) * 1600w，你也別管我算的對不對，反正就是能提供給好多設(shè)備使用，更別說還有B類和C類的還沒算呢。

而且上面只考慮了一層局域網(wǎng)，其實局域網(wǎng)內(nèi)還能再分成多層，局域網(wǎng)內(nèi)再嵌套局域網(wǎng)。就像下面這樣，這樣能用的IP數(shù)量就更多了。

所以說，IP地址雖然不多，但其實完全夠用，這也是我們一直以來遲遲不切換成IPv6的原因。夠用，能跑，為什么要換？

聊到這里，其實就回答了文章標(biāo)題的問題，為什么大家的IP都是192.168開頭的，是因為IPv4地址有限，為了有效利用這些有限的地址，我們可以將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，將IP分為了私有IP和公網(wǎng)IP，一個局域網(wǎng)里的N多臺機器都可以共用一個廣域網(wǎng)IP，從而達到了'做乘法'的效果，大大增加了'可用IP數(shù)量'，小區(qū)里幾幢樓可以共用一個公網(wǎng)IP，且因為設(shè)備數(shù)量不多，一般選用C類的私有地址，也就是192.168開頭的地址。

但問題就來了，怎么知道我的公網(wǎng)IP地址是什么？

查詢自己的公網(wǎng)IP地址

在家里的電腦上，通過ifconfig，你能拿到自己的內(nèi)網(wǎng)IP地址，比如我的就是192.168.31.170。

但如果你想知道你的公網(wǎng)IP地址的話，該怎么做呢？

有個簡單的方法。你直接在baidu上搜索'我的IP地址'，就能看到你的公網(wǎng)IP地址。

別去ping這個地址，這個圖被我p過。

如果你用的是某里云的機子。你也會發(fā)現(xiàn)你的機子既有私有IP地址，也有一個公有IP地址。

也是p的圖。

當(dāng)你去ping上面的私有地址172.21.56.59時，你會發(fā)現(xiàn)它根本ping不通。

$ ping 172.21.56.59  
PING 172.21.56.59 (172.21.56.59): 56 data bytes  
Request timeout for icmp_seq 0  
Request timeout for icmp_seq 1  
Request timeout for icmp_seq 2  
^C  
--- 172.21.56.59 ping statistics ---  
4 packets transmitted, 0 packets received, 100.0% packet loss  

而公網(wǎng)地址46.101.121.11卻可以ping通。也就是說，在你家的局域網(wǎng)里，你只能通過公網(wǎng)IP地址去訪問這臺云服務(wù)器。

這時候，用過他們家服務(wù)器的人可能會有個疑問。

只要申請一臺云服務(wù)，某里云就能給你一個公網(wǎng)IP地址，怎么做到的？

這。。。這么富的嗎？

其實，某里云跟管IP的機構(gòu)，租用了的一批IP地址，在你需要的時候，就能付費租給你，不用了也能回收分配給其他人。

而且公網(wǎng)IP地址下面，其實也可以掛多臺云服務(wù)器，用上文提到的方式，讓多臺云服務(wù)器共用一個IP。

因此不太需要擔(dān)心IP耗盡的問題。

• · IP地址就像快遞里填的送件和收件地址，是一串編號，用于在紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)世界中標(biāo)識你的位置。

• · IPv4有32位，最多能表示42億個IP地址。為了更好的管理它們，教科書上出現(xiàn)過ABC這樣的分類方式，并且在ABC類里還分為私有地址和公有地址。但目前流行使用CIDR的方式進行分類。

• · 為了表示更多主機，我們可以將網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)，廣域網(wǎng)用公有地址，局域網(wǎng)使用私有地址。將公有地址乘上私有地址，就能表示遠大于42億臺的機子。

• · 家庭網(wǎng)絡(luò)較小，往往小區(qū)內(nèi)幾幢樓構(gòu)成一個局域網(wǎng)，這幾幢樓共用一個公有IP地址。局域網(wǎng)內(nèi)選擇了C類的私有地址，也就是192.168.xx開頭的ip，所以你會發(fā)現(xiàn)我們家里的IP基本上都是192.168開頭的。

• · 在baidu上搜索'我的IP地址'，就能看到你的公網(wǎng)IP地址。

差不多了，給大家留個問題吧

上面提到，網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)，IP分為公有和私有。一個局域網(wǎng)內(nèi)所有機子對外使用一個公有IP，對內(nèi)則使用私有IP。

那么問題來了，公網(wǎng)里不使用私有IP，一個局域網(wǎng)里的私有IP想訪問局域網(wǎng)外的公有IP，必然要做個IP轉(zhuǎn)換，這是在哪里做的轉(zhuǎn)換呢？

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