探秘 | 简说IP地址以及路由器的功能究竟是什么?

news/2024/12/11 19:39:26/

我们都知道我们在上网的时候都有一个IP地址,用来和其他人进行通信和数据交换。

其中IP地址又分为内网地址和外网地址,也叫作私有地址和公有地址

为什么要区分私有地址和公有地址呢?原因很简单,因为公有的IP地址不够使用了,随着互联网的发展,越来越多的网民在网上冲浪,网上购物,网上办公等。

据统计截至2021年12月,中国网民规模达10.32亿,较2020年12月增长4296万,互联网普及率达73.0%。

如果每个设备或者每个上网的个体都接入一个公有IP地址,那肯定是不够用的。因为当前IP地址大部分是IPv4地址,IPv4地址是4个字节32位的地址。

这里的32位是使用二进制位数统计的,意思就是说理论上有255*255*255*255约42亿多个IP地址,但是要除去私有网段、网络ID、广播ID、保留网段、本地环回127.0.0.0网段、组播224.0.0.0网段等实际可用就是25.68亿个。

但是中国网民就已经是10亿多了,如果按照每个网民一台电脑一部手机的话肯定是不够用的。

据统计在2019年11月26日,全球所有42多亿个IPv4地址已分配完毕,这意味着没有更多的IPv4地址可以分配给ISP和其他大型网络基础设施提供商。

那么为什么我们现在还在使用IPv4地址呢?

因为IP地址是动态分配的,有分配自然也有回收,比如你申请的上网账号不用了,那IP地址也会被运营商回收,也就给其他人使用了,就和货币一样在流通。

你现在可能还感觉不到IPv4地址不够用了,因为有些地方已经开始使用IPv6了。

但是如果是短时间需要大量的IPv4地址的公司或者ISP等,那还是会出现不够用的情况。那这些公司该怎么办?

这个时候就可以使用私有地址,私有地址是可以重复使用的,比如一个公司有100个人需要100个公有IP地址,但是现在运营商只能给你20个公有地址,那么这个公司可以使用私有地址转换为公有地址的方式进行使用。

那么该如何转换呢?

其实很简单,大家都见过路由器是不是?

其实路由器就有这个转换功能,通过路由器可以把我们的内网地址转换为外网地址也就是公有地址。

比如,你可以查看你当前手机连接WIFI的IP地址,你会发现你的IP地址肯定是一个私有地址,比如172开头的、192开头的,那基本上就是了。

请大家记住IP地址是使用4个"."隔开的0-255的数字,如果有人的说他的IPv4地址是 192.168.1.355那他肯定是个外行人。因为IPv4地址是不可能出现超过255的数字。

曾经看过一个电影很搞笑的就是一个男主角说他的IP地址是 355.X.X.X,当时看到我就笑了,这导演也太敷衍了吧!

所以,大家千万不要闹笑话了,实在不懂可不能乱说,免得被人嘲笑了还不知道。

大家都用过路由器,路由器最主要的功能其实不是进行地址转换,而是进行数据的路由功能,之所以大家印象里面路由器是用来连接WIFI的,是因为我们见过的和使用的都是家庭路由器,而家庭路由器的最大功能就是进行内外网的地址转换和提供WIFI。

在计算机网络领域里,路由器大多数时候是指企业级路由器,是进行IP地址的路由选择的一个设备,就如同一个快递员,他可以选择一条最优的路径,最快的把快递送到你的手上,所以如果在一个公司使用的路由器,那肯定是企业级路由器了,他可以实现多个公有地址和多个私有地址之间的映射。

如公司有100号人,但是只有20个公有地址,公司给小王分配的私有地址是192.168.1.3,当小王需要访问互联网时可能对外的IP地址就是20个公有地址中的一个地址,小王向外网发送的数据都会以公有的IP地址作为源地址,而路由器收到数据后又会把数据发送给小王,而这其中的绑定和分配就是路由器做的功能。

一个公有IP地址是可以同时供多个私有地址使用的,但是不能太多,如果太多了那可能就会导致上网很卡,数据转发很慢。

所以,一般公司可能会申请多个公有地址,组成一个地址池然后根据当前公有地址的使用量进行动态的选择。这样也就解决了IP地址短缺的问题了。

最后,或许有人会问假如,真的有些公司需要大量的公有IPv4地址而且不能通过转换该怎么办呢?

其实,相关互联网的组织早就考虑到了这个问题,所以IPv6地址就诞生了

为了解决IPv4地址耗尽的问题,2012年6月6日,国际互联网协会举行了世界IPv6启动纪念日,这一天,全球IPv6网络正式启动。

多家知名网站,如Google、Facebook和Yahoo等,于当天全球标准时间0点开始永久性支持IPv6访问。


💡 番外:互联网私有域,私域ip是什么

私有IP就是在本地局域网上的IP与之对应的是公有IP(在互联网上的IP)。

1、私有地址( Privateaddress,也可称为专网地址 )属于非注册地址,专门为组织机构内部使用用,它是局域网范畴内的,私有IP禁止出现在Internet中,在ISP连接用户的地方,将来自于私有IP的流量全部都会阻止并丢掉。

2、随着私有IP网络的发展,为节省可分配的注册IP地址,有一组IP地址被拿出来专门用于私有IP网络,称为私有IP地址。

3、私有IP地址范围:

A:10.0.0.0~10.255.255.255即10.0.0.0/8

B:172.16.0.0~172.31.255.255即172.16.0.0/12

C:192.168.0.0~192.168.255.255即192.168.0.0/16

4、这些地址是不会被Internet分配的,它们在Internet上也不会被路由,虽然它们不能直接和Internet网连接,但通过技术手段仍旧可以和Internet通讯(NAT技术)。可以根据需要来选择适当的地址类,在内部局域网中将这些地址像公用IP地址一样地使用。在Internet上,有些不需要与Internet通讯的设备,如打印机、可管理集线器等也可以使用这些地址,以节省IP地址资源。


💡 参考资料:什么是外网IP、内网IP?内网和外网如何分辨?


http://www.ppmy.cn/news/79779.html

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