1、思考:A 和 B 的局域網(wǎng) IP 都是192.168.31.11,當(dāng)他們都訪問百度瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)纺涤,百度服務(wù)器回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)狰闪,如何區(qū)分是給 A 還是給 B 呢
對(duì)于初學(xué)者而已永淌,我們學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)編程(如TCP,UDP編程),我們通常都是在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行通信測(cè)試,有時(shí)候我們或者會(huì)想砂竖,我們現(xiàn)在寫的內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和外網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)有什么不同真椿,我們內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)是如何走出外網(wǎng)的呢?
再者乎澄,我們大多人都是使用寬帶上網(wǎng)突硝,結(jié)果發(fā)現(xiàn),A 和 B 的局域網(wǎng) IP 都是192.168.31.11,當(dāng)他們都訪問百度瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)置济,百度服務(wù)器回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)解恰,如何區(qū)分是給 A 還是給 B 呢?
2浙于、公有 IP 和私有 IP 的區(qū)別
首先护盈,我們需要了解一下什么是公有 IP 和私有 IP ?
公有地址(Public address):由 Inter NIC(Internet Network Information Center 因特網(wǎng)信息中心)負(fù)責(zé)羞酗。這些 IP 地址分配給注冊(cè)并向Inter NIC提出申請(qǐng)的組織機(jī)構(gòu)腐宋,公有 IP 全球唯一,通過它直接訪問因特網(wǎng)(直接能上網(wǎng))檀轨。
私有地址(Private address):屬于非注冊(cè)地址胸竞,專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用,說白了参萄,私有 IP 不能直接上網(wǎng)卫枝。
而我們平時(shí)通過運(yùn)營(yíng)商(電信、移動(dòng)拧揽、聯(lián)通寬帶等)上網(wǎng)剃盾,家里面通過路由器分出來(lái)的 IP 都是私有 IP(局域網(wǎng) IP),大家可能會(huì)疑問淤袜,我們可以上網(wǎng)啊痒谴,怎么會(huì)是私有 IP 呢?租用(申請(qǐng))公有 IP 是需要錢的铡羡。 運(yùn)營(yíng)商買了一些公有 IP积蔚,然后通過這些公有 IP 分出來(lái),再分給一個(gè)一個(gè)的用戶使用烦周。這個(gè)過程有點(diǎn)類似于尽爆,我們?nèi)グ惭b了寬度,通過路由器分出幾個(gè) IP读慎,讓好幾個(gè)人都能上網(wǎng)漱贱,當(dāng)然運(yùn)營(yíng)商通過公有 IP 分出來(lái)的過程肯定比這個(gè)復(fù)雜多了。所以夭委,我們平時(shí)上網(wǎng)用的 IP 是私有 IP幅狮,真正擁有公有 IP 的是運(yùn)營(yíng)商(當(dāng)然,我們可以租用一個(gè)公有 IP )。所以崇摄,A 家庭的局域網(wǎng) IP 和 B 家庭的局域網(wǎng) IP 相同很正常擎值,但是,最終 A 和 B 能上網(wǎng)(數(shù)據(jù)走出去)還是通過運(yùn)營(yíng)商的公有 IP逐抑,畢竟鸠儿,公有 IP 的資源有限,這一片區(qū)域的用戶使用的很有可能(實(shí)際上就是這樣的)是同一個(gè)公有 IP厕氨,這樣的話进每,又回到前面的問題,假如 A 和 B 的局域網(wǎng) IP 相同(192.168.31.11)腐巢,當(dāng)他們同時(shí)訪問百度服務(wù)器的時(shí)候品追,百度服務(wù)器如何區(qū)分哪個(gè)是 A,哪個(gè)是 B 呢冯丙?
3肉瓦、端口映射
接下來(lái),給大家介紹一下什么是端口映射胃惜?
端口映射是 NAT 的一種泞莉,它將外網(wǎng)主機(jī)的 IP 地址的一個(gè)端口映射到內(nèi)網(wǎng)中一臺(tái)機(jī)器,提供相應(yīng)的服務(wù)船殉。當(dāng)用戶訪問該 IP 的這個(gè)端口時(shí)鲫趁,服務(wù)器自動(dòng)將請(qǐng)求映射到對(duì)應(yīng)局域網(wǎng)內(nèi)部的機(jī)器上。
現(xiàn)在市場(chǎng)上的家庭路由器都具備 NAT 功能利虫,也可以實(shí)現(xiàn)端口映射挨厚。下圖為小米路由器的端口映射設(shè)置圖:
4、數(shù)據(jù)是如何通過IP交換的
我們平時(shí)經(jīng)過路由器糠惫,通過寬帶疫剃,最終去到運(yùn)營(yíng)商那邊,數(shù)據(jù)是從運(yùn)營(yíng)商出去硼讽,最終數(shù)據(jù)是回到運(yùn)營(yíng)商那邊巢价,運(yùn)營(yíng)商再把數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶的電腦。
路由器固阁,至少有兩個(gè)端口:WAN 口和 LAN 口壤躲。
WAN:接外部 IP 地址用,通常指的是出口备燃,轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自內(nèi)部 LAN 接口的 IP 數(shù)據(jù)包碉克,這個(gè)口的 IP 是唯一的。LAN:接內(nèi)部 IP 地址用并齐,LAN 內(nèi)部是交換機(jī)漏麦。
這里法瑟,我們簡(jiǎn)化這個(gè)過程,我們把運(yùn)營(yíng)商當(dāng)做一個(gè) NAT 設(shè)備
①唁奢、為了方便大家理解,我們把 IP 的轉(zhuǎn)化方向反過來(lái)分析(準(zhǔn)確來(lái)說窝剖,公網(wǎng)轉(zhuǎn)局域網(wǎng))麻掸。
A 電腦的 IP 是局域網(wǎng) IP(192.168.31.11),這個(gè) IP(192.168.31.11)是從路由器的 lan口分配的赐纱。
當(dāng)我們上百度的時(shí)候脊奋,經(jīng)過路由器的 wan口,進(jìn)行相應(yīng)的IP疙描、端口轉(zhuǎn)化:192.168.31.11:80 -> 10.221.0.24:8080,所以诚隙,從 wan口出去的地址為:10.221.0.24:8080。
②起胰、最后久又,經(jīng)過運(yùn)營(yíng)商,運(yùn)營(yíng)商那邊會(huì)做相應(yīng)的端口映射(而且是動(dòng)態(tài)端口映射)效五,子網(wǎng) IP(10.221.0.24:8080)轉(zhuǎn)化為公網(wǎng) IP(128.0.0.1:8888)地消,通過這個(gè)公網(wǎng) IP 去訪問百度服務(wù)器。
③畏妖、同理脉执,B 的過程也是一樣。通過這樣的層層端口映射戒劫,最終保證地址(IP + 端口)的唯一性半夷。A 和 B 訪問百度服務(wù)器,盡管它們的局域網(wǎng) IP 是一樣的迅细,但是最終它們?cè)L問百度的地址(IP + 端口)是唯一的巫橄,所以,百度服務(wù)器回復(fù)時(shí)疯攒,原路返回時(shí)能夠區(qū)分到底給誰(shuí)回嗦随。
如何讓外網(wǎng)能夠訪問自己寫的網(wǎng)絡(luò)程序(服務(wù)器)
首先,我們需要在運(yùn)營(yíng)商那邊申請(qǐng)(租用)一個(gè)公有 IP (長(zhǎng)城寬帶一年需要 2000 元左右)敬尺,假如這個(gè)公有 IP 為:128.0.0.123枚尼。
總結(jié)
上面就是我們內(nèi)網(wǎng)外網(wǎng)之間的通訊過程,關(guān)鍵在于與服務(wù)器建立起映射砂吞,這樣就能和服務(wù)器之間建立通信署恍,請(qǐng)求數(shù)據(jù)。