公網IP、私網IP和IP分類

0. 源於😕

        IP查詢是一個經常性的操作，Windows平臺可以在cmd中通過ipconfig查詢，linux則在終端中輸入ifconfig。發現我的IP通常是^{因爲我到處蹭網}：192.168.10.xxx。不是說IP地址全球唯一嗎？怎麼還有多個相同網段的IP呢？

        除了如上查詢IP的辦法，但我們訪問網站，例如百度，百度的服務器也會記錄我們的IP地址，所以我們百度一下:IP,即可查詢我們的IP地址，但是這時候你就會發現該IP和我們本地查詢到的IP是不同的。

圖0-1 本機IP信息 圖0-2 百度IP信息

        爲什麼會出現上面兩個問題，其主要是IP地址分爲兩類公網IP以及私網IP。

1. IP地址分類

        IP的分類可以根據不同的角度，下面將主要介紹兩種分類方法。

1.1 根據網段範圍分類：A、B、C、D、E類

        爲了更好的規範IP地址的使用，Internet標準組織定義了五種不同的IP地址類型，分別適應不同規模的計算機網絡系統。首先我們必須瞭解IP地址的組成，一個IP地址包含__網段(Network)和__主機號(Host)D類地址的Multicast也是相當於主機號，只是用於廣播，不具有獨佔特性，通過網段我們可以確定哪一個網絡，再通過主機號確定哪一個設備，使用這種組成方式使得IP尋址更加方便，同時網絡結構看起來也更有層次感。分類的標準是規定IP地址中__高八位__地址的範圍，同時規定網段以及主機號的佔位。

圖1-1 IP分類

        值得注意的是，面對一個未知類型的IP地址如何分類以及快速定位到主機號，在直觀上來看，我們可以按照上面的範圍分析，但是通常來說我們很少去記這類規則，在者就是這類規則應該更好的適應計算機程序，爲此，引入了__子網掩碼__的概念感覺是不是跑題了，又不是寫高考作文，跑題不扣分。子網掩碼其實也是一串類似於IP地址的符號，作用主要是識別當前網絡的類型以及快速定位主機號。定位主機號的一套規則是：子網掩碼按位取反並與IP地址相與。

圖1-2 子網掩碼使用示意圖

1.2 根據所有關係：公網IP以及私網IP

        如上的問題，本地查詢的IP和百度查詢的IP具有差異，主要是本地查詢的爲私網IP，而百度查詢的爲公網IP。所謂的公網IP是指我們訪問互聯網時使用的IP，而私網IP則只能使用在局域網，比如使用飛秋^[1]在局域網中共享文件。爲什麼要分爲公網IP以及私網IP，主要是爲了解決IP數量不足的問題，現階段我們使用的IP地址主要是IPv4類型，具有32位長度，具有4百億左右的IP數量，但是隨着移動設備的不斷增加，這個數量在全球70億人口數量基礎上是遠遠不足的，按理來說，IP已經用盡了纔對呀，但是如今我們依舊沒有看到IP炒價的現象發生物以稀爲貴，萬物皆可炒。🔥。這就得歸功於私網IP的出現了。

        公網IP的出現使得我們可以將多個設備，甚至是一個機構的全部設備通過一個公網IP上網，如上我百度出來的IP可能並不是我主機的獨佔IP，可能是整個村，整個鎮都在使用這個IP上網。

圖1-3 公網IP使用示意圖

        私網IP的出現使得我們可以在一個局域網內自定義一個自身使用的IP網段，當然這個網段原則上不能胡亂來，要符合網段範圍使用領域，由於私網IP使用範圍僅僅是局域網，多個局域網之間相同的IP並不會造成IP衝突的問題。

圖1-4 內網IP使用示意圖