公网 IP 和内网 IP

先打个比方：小区和门卫

想象你住在一个小区里。快递单上写的是小区的地址“幸福路 88 号”，全城只有这一个；小区里面，每户还有自己的楼号和房号，比如“3 栋 502”。“3 栋 502”只在小区内部有意义，隔壁小区也有一个“3 栋 502”，谁也不会弄混。

网络里也是这样：

• 公网 IP 就是“幸福路 88 号”，在整个互联网上独一无二，由运营商分配，全世界都能看到。
• 内网 IP（也叫私有 IP、局域网 IP）就是“3 栋 502”，只在你家或你们公司的网络内部使用，由路由器分配，出了门就不认。
• 路由器就是小区门口的门卫，负责在两套地址之间来回转送。

哪些地址是内网地址

为了让每个家庭、每家公司都能放心地自己编号，互联网的标准文件 RFC 1918 专门划出了三段地址，规定它们只能在内部网络使用，不会出现在公网上：

斜杠后面的数字是什么意思？它表示地址的前多少位是固定的“网络号”。比如 /8 表示前 8 位固定，也就是第 1 段必须是 10，后面三段可以随便编；/16 表示前两段固定为 192.168。要注意 172.16.0.0/12 只包括 172.16 到 172.31，像 172.40.1.1 就不在里面，它是一个普通的公网地址。

所以，如果你在电脑或手机的网络设置里看到 192.168.、10. 开头的地址，那就是内网 IP。本站首页显示的则是公网 IP，两者不一样是完全正常的。

路由器怎样让全家共用一个地址

家里的手机、电脑、电视都是内网地址，它们怎么上网呢？靠的是路由器的 NAT（Network Address Translation，网络地址转换）功能，就是“门卫代收代发”：

1. 你的手机（192.168.1.23）要访问一个网站，把数据包交给路由器。
2. 路由器把寄件地址改成自己的公网 IP（比如 203.0.113.42），再记一笔账：“这个包是 3 栋 502 寄的”。
3. 网站只看到 203.0.113.42，就把回信寄到这个地址。
4. 路由器收到回信，翻一下账本，把收件地址改回 192.168.1.23，转交给你的手机。

正因为有 NAT，IPv4 地址不够用的问题才被拖延了很多年：一户人家只需要占用一个公网地址。它还有一个附带的好处：外面的人不能直接找到你家里的某台设备，就像陌生人不能不经过门卫就闯进小区。

运营商级 NAT：100.64 开头的地址

即使一户只用一个公网地址，IPv4 还是不够分。于是很多运营商在自己那里又加了一层 NAT，让很多户人家共用一个公网地址。这叫运营商级 NAT（英文缩写 CGNAT）。打个比方：不只是小区有门卫，整条街还有一个总门卫。

为此，标准文件 RFC 6598 专门划出了一段地址 100.64.0.0/10，也就是从 100.64.0.0 到 100.127.255.255，给运营商内部使用。它既不是你家路由器分的内网地址，也不是真正的公网地址，而是夹在两者之间的一层。

怎么判断自己是不是在运营商级 NAT 后面？登录路由器后台，看“WAN 口地址”或“外网 IP”：

• 如果它和本站首页显示的公网 IP 一样，说明你直接拿到了公网地址；
• 如果它是 100.64 到 100.127 开头，或是 10. 开头，而且和首页显示的不一样，说明你在运营商的 NAT 后面。

手机用流量上网时，几乎都处在运营商级 NAT 后面，成千上万个用户可能共用同一个公网 IP。

另外两个常见的特殊地址

除了上面这些，你在设备上还可能碰到两种既不是公网、也不是普通内网的地址：

• 127.0.0.1：本机地址，永远指向你正在用的这台设备自己，常被开发软件和测试工具使用。整个 127.0.0.0/8 都留作这个用途。
• 169.254 开头：设备没能从路由器领到地址时，会给自己临时编一个这样的号码。看到它，通常说明 Wi-Fi 或网线连接有问题，可以试试重新连接网络，或重启路由器。

这对你有什么影响

对日常上网来说，内网地址、多层 NAT 几乎没有影响：看视频、刷网页、聊天都正常。会碰到问题的，通常是想让外面的设备“主动连进来”的场景：

• 在外面远程访问家里的 NAS（家用存储）或监控摄像头；
• 自己在家架设网站或游戏服务器；
• 某些联机游戏提示“NAT 类型严格”。

如果你直接拿到了公网 IPv4，可以在路由器里设置“端口转发”解决；如果在运营商级 NAT 后面，可以试试打电话问运营商能否分配公网 IP，或者改用 IPv6（它通常不需要 NAT，见第 2 章）。

小结

• 公网 IP 全球唯一，由运营商分配；内网 IP 只在家里或公司内部有效，由路由器分配。
• 三段私有地址：10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16。
• 路由器用 NAT 让全家共用一个公网地址；运营商还可能再加一层，使用 100.64.0.0/10。
• 首页显示的是公网 IP，和设备设置里看到的内网 IP 不一样是正常的。