每台上网的设备都需要一个独特的身份证明——IP地址，它如同现实世界中的门牌号，确保信息能够准确送达。目前广泛使用的IPv4地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制表示，例如192.168.1.1。地址空间被划分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类用于常规设备分配。
什么是内网（私有）IP地址
内网地址，也称为私有IP地址，是专门为组织机构内部网络设计的地址范围。这些地址在互联网上不可直接路由，只能在局域网内部使用。RFC 1918标准明确规定了以下私有地址空间：
- A类私有地址：10.0.0.0
10.255.255.255（约1677万台主机） - B类私有地址：172.16.0.0
172.31.255.255（约104万台主机） - C类私有地址：192.168.0.0
192.168.255.255（约6.5万台主机）
例如，家庭路由器通常使用192.168.1.1作为网关，而分配192.168.1.x范围的地址给连接的设备。
什么是外网（公有）IP地址
外网地址，即公有IP地址，是全球互联网上唯一的、可直接访问的地址。这些地址由互联网号码分配机构统一管理和分配，需要向ISP申请获得。公有地址确保了全球互联网设备的唯一性和可达性。
典型的公有地址示例：
- 8.8.8.8（Google DNS服务器）
- 203.0.113.1（文档专用测试地址）
核心区别：地址范围与路由特性
| 比较维度 | 内网地址 | 外网地址 |
|---|---|---|
| 地址范围 | 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 | 除私有地址外的所有IPv4地址 |
| 全局唯一性 | 否（不同内网可重复使用） | 是（全球唯一） |
| 互联网可达性 | 不可直接访问 | 可直接访问 |
| 费用 | 免费使用 | 需要向ISP付费租用 |
NAT技术：连接内外的桥梁
网络地址转换技术是实现内网设备访问外网资源的关键。当内网设备发送请求到互联网时，路由器会将私有IP转换为公有IP，并在返回数据时进行反向转换。这个过程使得多个内网设备可以共享一个公有IP地址，有效缓解了IPv4地址枯竭问题。
NAT工作流程示意：
- 内网主机192.168.1.10发送请求到公网服务器
- 路由器将源地址转换为公网IP 203.0.113.5
- 服务器响应返回到203.0.113.5
- 路由器根据映射表将数据转发回192.168.1.10
实际应用场景举例
在企业环境中，财务部、人力资源部等部门通常使用10.0.0.0/8网段，而对外服务器则配置公有IP地址。家庭网络中，路由器WAN口获取公有IP，LAN口分配192.168.1.0/24私有地址给手机、电脑等设备。
特殊地址说明：
- 127.0.0.1（localhost）：环回地址，用于本机测试
- 169.254.x.x：自动私有IP地址，DHCP失败时使用
IPv6时代的内外网区分
IPv6地址空间极其庞大，理论上不再需要NAT技术。IPv6仍然保留了私有地址概念（Unique Local Addresses，ULA），范围在fc00::/7。但由于地址充足，大多数设备都可以获得全球单播地址，内外网界限变得更加模糊。
IPv6地址类型对比：
- 全球单播地址：2000::/3，相当于IPv4公有地址
- 唯一本地地址：fc00::/7，相当于IPv4私有地址
- 链路本地地址：fe80::/10，仅在本地链路有效
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