為什么我們家里的IP都是192.168開頭的？
是的，還是我小白，什么技術(shù)博主，老情感博主了。來講個(gè)故事。資深老舔狗小張今天很興奮，說什么也要請(qǐng)大家喝奶茶。因?yàn)樗f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(dá)，正好我長(zhǎng)得就像阿凡達(dá)"。
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(huì)，看了看我："別說這種舔狗話，但你說的其實(shí)有點(diǎn)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(dòng)。
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(gè)話題。
IP地址是什么
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(gè)紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)世界里找到該由誰來接收這個(gè)數(shù)據(jù)包。
收發(fā)數(shù)據(jù)就像收發(fā)快遞
由于我們現(xiàn)在主流的還是IPV4地址，所以默認(rèn)以IPV4為例進(jìn)行講解。
這個(gè)IP大概長(zhǎng)這樣。
IPv4地址
在控制臺(tái)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(gè)特殊點(diǎn)的編號(hào)，用于在互聯(lián)網(wǎng)中唯一定位到某臺(tái)機(jī)子。
為了表示這個(gè)編號(hào)，IP地址一共分為4個(gè)字節(jié)?，一個(gè)字節(jié)8位?，共32位?，能用來表示最多 2 ^32?，也就是 42億個(gè)地址。
貌似。。。有點(diǎn)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(gè)IP都做不到。
當(dāng)前全球人口數(shù)
為此好多年前，就在說IPV4?地址不夠用，要耗盡了，于是才會(huì)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(zhǎng)這樣。
IPv6地址
是不是很陌生，感覺沒怎么見過。
這就對(duì)了。
大家有沒有發(fā)現(xiàn)，用了這么多年，大部分人其實(shí)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?cè)倭膫€(gè)前置知識(shí)點(diǎn)，IP地址的分類。
IP地址的分類
為了更好的管理這42億個(gè)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。
IP地址的分類
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(hào)，另一短表示主機(jī)號(hào)。
網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的關(guān)系，就像是某個(gè)停車場(chǎng)編號(hào)和停車位號(hào)的關(guān)系。一個(gè)城市里有很多停車場(chǎng)，而停車場(chǎng)里又有很多個(gè)停車位。每個(gè)停車位可以停一輛車，這里的一輛車，其實(shí)就是一臺(tái)電腦（主機(jī)）。
大型停車場(chǎng)少，但是能停的車巨多，對(duì)應(yīng)A類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)少，但是主機(jī)號(hào)多。
小型停車場(chǎng)到處都是，但是一般能停的車就少，對(duì)應(yīng)C類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)多，但主機(jī)號(hào)少。
大佬們一開始這么劃分網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)也是為了方便管理，比如A類地址，是給大型組織機(jī)構(gòu)用的，主機(jī)地址的位數(shù)高達(dá)1600w+?，C類地址是給小公司用的，主機(jī)號(hào)只有200+。
這個(gè)差距就有點(diǎn)懸殊了，放在今天就不太合理了，我開個(gè)網(wǎng)吧可能都不止200臺(tái)機(jī)子對(duì)吧，用C類嫌主機(jī)號(hào)少，用A類又嫌主機(jī)號(hào)太多。因此現(xiàn)在這套分類機(jī)制其實(shí)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(hào)和主機(jī)號(hào)，并且網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)也不像以前限制的那么死，用一個(gè)斜杠告訴用戶多少位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，其余的都是主機(jī)號(hào)。比如 172.20.61.69/20?，那網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)就是20位?，主機(jī)號(hào)的位數(shù)是32-20=12位，能放4096臺(tái)機(jī)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？
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(gè)數(shù)也最多還是42億個(gè)。還是不夠用。
那既然加法不行，那我們就用乘法。
啥意思？
42億?這個(gè)數(shù)字對(duì)大家來說太大了，為了方便理解，我們改成6個(gè)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(gè)IP，那就只有6個(gè)人能上網(wǎng)。
相加只能讓6人上網(wǎng)
現(xiàn)在我們將網(wǎng)絡(luò)分成兩層。像下面這樣。
相乘能讓8人上網(wǎng)
每2個(gè)人構(gòu)成一個(gè)"小網(wǎng)絡(luò)"，對(duì)外共用一個(gè)IP，而內(nèi)部每個(gè)人的IP都不一樣，4個(gè)小網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成一個(gè)"大網(wǎng)絡(luò)"。比如小明的電腦是1號(hào)網(wǎng)絡(luò)下的6號(hào)機(jī)子，小紅的電腦是2號(hào)網(wǎng)絡(luò)下的6號(hào)機(jī)子。這樣也能做到唯一標(biāo)識(shí)某臺(tái)機(jī)子的效果。
像上面這樣，每個(gè)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(shí)上網(wǎng)。這還是IP只有6個(gè)的情況下，如果讓數(shù)字變回42億，那就能支持遠(yuǎn)大于42億的機(jī)子上網(wǎng)了。
公有和私有IP的概念
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(huì)出現(xiàn)在廣域網(wǎng)中，只會(huì)出現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)。
這時(shí)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(gè)IP地址。這個(gè)范圍里大概有6w+個(gè)主機(jī)號(hào)，什么家庭條件能用得完？
于是，就變成了一條街或者一個(gè)小區(qū)，又或者小區(qū)內(nèi)的幾幢樓共用一個(gè)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(huì)發(fā)現(xiàn)你的IP地址是C類的192.168.xx.xx。
幾幢樓共用一個(gè)公網(wǎng)IP
但其實(shí)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(huì)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?yàn)樵诠緝?nèi)網(wǎng)里，需要的IP數(shù)量會(huì)更大，172和10開頭的IP能表示的主機(jī)更多，比如10開頭的能表示1600w+個(gè)。
就不說別的，光A類地址，只拿了個(gè)10開頭的網(wǎng)絡(luò)號(hào)出來當(dāng)內(nèi)網(wǎng)IP就能表示1600w+個(gè)主機(jī)號(hào)，其余的100+個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)號(hào)都拿來當(dāng)公網(wǎng)地址。按上面提到算法去進(jìn)行個(gè)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(duì)不對(duì)，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(shí)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。
局域網(wǎng)內(nèi)還有局域網(wǎng)
所以說，IP地址雖然不多，但其實(shí)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(shí)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?yàn)镮Pv4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(gè)局域網(wǎng)里的N多臺(tái)機(jī)器都可以共用一個(gè)廣域網(wǎng)IP，從而達(dá)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(gè)公網(wǎng)IP，且因?yàn)樵O(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(gè)簡(jiǎn)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(gè)地址，這個(gè)圖被我p過。
如果你用的是某里云的機(jī)子。你也會(huì)發(fā)現(xiàn)你的機(jī)子既有私有IP地址，也有一個(gè)公有IP地址。
某里云可以同時(shí)分配公有和私有IP
也是p的圖。
當(dāng)你去ping上面的私有地址172.21.56.59時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它根本ping不通。
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(tái)云服務(wù)器。
這時(shí)候，用過他們家服務(wù)器的人可能會(huì)有個(gè)疑問。
只要申請(qǐng)一臺(tái)云服務(wù)，某里云就能給你一個(gè)公網(wǎng)IP地址，怎么做到的？
這。。。這么富的嗎？
其實(shí)，某里云跟管IP的機(jī)構(gòu)，租用了的一批IP地址，在你需要的時(shí)候，就能付費(fèi)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(shí)也可以掛多臺(tái)云服務(wù)器，用上文提到的方式，讓多臺(tái)云服務(wù)器共用一個(gè)IP。
因此不太需要擔(dān)心IP耗盡的問題。
總結(jié)
? IP地址就像快遞里填的送件和收件地址，是一串編號(hào)，用于在紛繁復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)世界中標(biāo)識(shí)你的位置。
? IPv4有32位，最多能表示42億個(gè)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(jìn)行分類。
? 為了表示更多主機(jī)，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(yuǎn)大于42億臺(tái)的機(jī)子。
? 家庭網(wǎng)絡(luò)較小，往往小區(qū)內(nèi)幾幢樓構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，這幾幢樓共用一個(gè)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(huì)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(gè)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(gè)局域網(wǎng)內(nèi)所有機(jī)子對(duì)外使用一個(gè)公有IP，對(duì)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(gè)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(gè)IP轉(zhuǎn)換，這是在哪里做的轉(zhuǎn)換呢？
私有IP和公有IP在哪進(jìn)行轉(zhuǎn)換
最后
我在寫文章的時(shí)候，遇到個(gè)小彩蛋。
當(dāng)我在baidu搜索的網(wǎng)頁里，用F12打開瀏覽器的控制臺(tái)時(shí)。
看到了下面這么一段話。發(fā)現(xiàn)是個(gè)招聘推廣文，想想也是，會(huì)開控制臺(tái)看的基本上都是跟程序員沾邊的人，這波是精準(zhǔn)引流了。
招聘宣傳語確實(shí)寫的很好。
看完我emo了，當(dāng)年我畢業(yè)的時(shí)候，也想著自己有一天能靠著寫代碼改變世界。
多年以后，我發(fā)現(xiàn)，能改變自己，就已經(jīng)很了不起了。
