局域網私有IP地址上外網的原理
IP地址分為兩部分,網絡號和主機號,這種分法應用在私有和公有IP地址上。一個局域網中,為了該局域網的安全,我們應用了私有IP地址,為了和Internet中的其他主機進行通信,我們用的私有IP地址必須為: A級:10.0.0.0 - 10.255.255.255 B級:172.16.0.0 - 172.31.255.255 C級:192.168.0.0 - 192.168.255.255 中的一種,A類私有地址只有網絡號為10的網段,B類私有地址占用了B類網絡號中172.16——172.31,C類私有地址占用了C類網絡號中192.168.0——192.168.255.
具體用哪種要根據該局域網的主機有多少來選擇(這樣便於后期的維護),這些私有IP地址是不用申請的,但是我們必須申請公有IP地址(一個局域網可以有一個公有IP地址,也可以有多個公有IP地址),公有IP地址在全球是唯一的,私有的不是,我們和Internet上的其他主機通信時,用的都是公有IP地址,但是,在局域網中的機子只配置了私有的IP地址,沒關系,我們在網關那有一個應用程序,可以把私有地址轉換為公有IP地址,該機制成為NAT(網絡地址轉換Network Address Translation)。
在局域網中通常使用的IP地址如192.168.0.1等是屬於私有地址的。那么為什么要在局域網中使用私有地址呢?使用私有地址有什么好處呢?下面我們來看一下為什么在局域網中要使用私有地址。
我們現在使用的IP地址是IPv4,在現有的協議下,其只能提供大約40億個IP地址,可是為什么IPv4協議只有40億個IP地址呢?目前使用的IPv4是用4個字節(byte)來表示IP地址,1字節是8個位(bit),所以IPv4表示的IP地址是4X8=32位。如某人的IP地址是:221.137.148.209,實際上它表示:11011101.10001001.10010100.11010001數字中間的點並僅僅是為了看起來方便而已,可以認為我現在的IP地址是11011101100010011001010011010001。理論上,32位的二進數的個數是: 2^32 = 4294967296也就是:四十二億九千四百九十六萬七千二百九十六,IPv4能表示的地址總數也就這么多了。所以現在有了IPv6,IPv6的地址是128位的,所以個數為:2^128=340282366920938463463374607431768211456,肯定是夠地球人用的啦!而本來只有40億的IP地址都被大on
所以總結下,私有地址就是為解決在IPv4下IP地址不夠用而產生的。
比如在一個網絡中的主機為400台,那么分配一個C類地址不夠用,分配一個B類地址又顯得太浪費,在這種情況下,我們可以使用私有IP地址來解決這個問題。這個網絡中的所有計算機共享一個公網地址。可以有效的緩解IP地址資源緊缺的問題。
私有IP地址,就是內網用的。10.0.0.0-10.255.255.255和192.168.0.0-192.168.255.255要連接互聯網必須把私有IP轉換成公網IP,使用NAT轉換(下篇隨筆將談談那NAT的原理),至於為什么會需要私有IP,這是因為IP地址有限,不能每個用戶都分配一個IP,所以只能幾個人甚至幾十個人共用一個IP,很多內網都是一兩個公網IP的。
A類地址
1. A類地址
⑴ A類地址第1字節為網絡地址,其它3個字節為主機地址。另外第1個字節的最高位固定為0。
⑵ A類地址范圍:1.0.0.1到126.255.255.254。
⑶ A類地址中的私有地址和保留地址:
①10.0.0.1到10.255.255.254是私有地址(所謂的私有地址就是在互聯網上不使用,而被用在局域網絡中的地址)。
② 127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址,用做循環測試用的。
B類地址
2. B類地址
⑴ B類地址第1字節和第2字節為網絡地址,其它2個字節為主機地址。另外第1個字節的前兩位固定為10。
⑵ B類地址范圍:128.0.0.1到191.255.255.254。
⑶ B類地址的私有地址和保留地址
① 172.16.0.1到172.31.255.254是私有地址
②169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址,而你在網絡上又沒有找到可用的DHCP服務器,這時你將會從169.254.0.0到169.254.255.255中臨時獲得一個IP地址。
C類地址
3. C類地址
⑴C類地址第1字節、第2字節和第3個字節為網絡地址,第4個個字節為主機地址。另外第1個字節的前三位固定為110。
⑵ C類地址范圍:192.0.0.1到223.255.255.254。
⑶ C類地址中的私有地址:192.168.0.1到192.168.255.254是私有地址。