ip划分与私公网ip、ip的传递-编程知识

报文问路：1、不知道跳转默认路由器，2、知道路径，向对应路径发出报文，3、路口路由器，下一步就是目标主机在哪。

想要通信必须同在一个局域网，其实将公网就可以看作一个大型的局域网。

在同一个局域网内发送报文会被其他主机看到包括自己，如果发送报文的主机发现其他人，数据碰撞可能导致数据错乱无法避免，当然发送的主机也会知道，然后启动碰撞避免算法，发送主机进入随机休息时间，然后重新发送报文。

同一个局域网内的主机越少越好，避免碰撞，一个网络中报文越短越好，传输数据时间短避免碰撞。

交换机：一个局域网我们分左右，

如果通信的机器在同一侧发送碰撞，就不会将碰撞数据传到另一侧

4的发生报文也不会影响到1 2 5 6区域的互相通信。

当然左右也是可以互相通信的，交换机就是为了减低报文碰撞的影响，与发生率

ip划分

过去

在过去ip简单的划分依据ABCDE类划分网络ip号，可是这样的划分是极大的对ip资源的浪费。

A类 0.0.0.0到127.255.255.255
B类 128.0.0.0到191.255.255.255
C类 192.0.0.0到223.255.255.255
D类 224.0.0.0到239.255.255.255
E类 240.0.0.0到247.255.255.255

看似很多，但是如果只用这样的ip分配方法，70亿人都无法平均到，更何况大型计算机区域。并且如果这是大型的网络资源的浪费，如果我独占了一个A类ip网络号，只是用1台机器，剩下的2^16-1个ip资源全部都浪费了。

所以这个方法已经被摒弃了。

现在

现在我们使用子网掩码（subnet subnet）来细分，并且采用私网ip公网ip分开内网与外网极大的缓解了ipv4的资源紧张的情况，让我们看看怎么个事。

ip是网络号+主机号的。

网络号是为了表征区域的，网络号会在查找过程中会不断扩大，将其主机限制在小区域，然后查找。

怎么看待子网掩码：子网掩码也是一个32位的正整数. 通常用一串 "0" 来结尾; 将IP地址和子网掩码进行 "按位与" 操作, 得到的结果就是网络号。

这里主机的ip与其子网掩码按位&后得到了就是对于的网络号，根据其得到的网络号从其网卡出去。一般路由转发（我们的电脑也会也转发机制），一个路由器中存在一个叫做路由表的大小，其是为了网络路由转发的决策，决定通过那个口转发数据

来了一个报文ip为172.26.1.250，然后和在其路由表中查找，根据子网掩码，对应到了172.26.0.0这个网络号，就会从其网卡发出报文。

私网

如果一个组织内部组建局域网,IP地址只用于局域网内的通信,而不直接连到Internet上,理论上使用任意的IP地址都可以,但是RFC 1918规定了用于组建局域网的私有IP地址

10.*,前8位是网络号,共16,777,216个地址
172.16.到172.31.,前12位是网络号,共1,048,576个地址
192.168.*,前16位是网络号,共65,536个地址
包含在这个范围中的, 都成为私有IP, 其余的则称为全局IP(或公网IP);

私网ip不会出现在公网上，而是而是依托一个公网ip做数据的转发，所以，不同的公网ip下允许存在相同的私网ip号。

一个路由器可以配置两个IP地址, 一个是WAN口IP, 一个是LAN口IP(子网IP).
路由器LAN口连接的主机, 都从属于当前这个路由器的子网中.
不同的路由器, 子网IP其实都是一样的(通常都是192.168.1.1). 子网内的主机IP地址不能重复. 但是子网之间的IP地址就可以重复了.
每一个家用路由器, 其实又作为运营商路由器的子网中的一个末端节点. 这样的运营商路由器可能会有很多级, 最外层的运营商路由器, WAN口IP就是一个公网IP了.
子网内的主机需要和外网进行通信时, 路由器将IP首部中的IP地址进行替换(替换成WAN口IP), 这样逐级替换, 最终数据包中的IP地址成为一个公网IP. 这种技术称为NAT(Network Address Translation，网络地址转换).
如果希望我们自己实现的服务器程序, 能够在公网上被访问到, 就需要把程序部署在一台具有外网IP的服务器上. 这样的服务器可以在阿里云/腾讯云上进行购买

ip传递路由NAT(NAPT)

路由的过程, 就是这样一跳一跳(Hop by Hop) "问路" 的过程. 所谓 "一跳" 就是数据链路层中的一个区间. 具体在以太网中指从源MAC地址到目的MAC地址之间的帧传输区间

这里采用了NAT技术，这个技术就是为了缓解ipv4不足的技术，巧妙地建私网和公网联系起来。

工作在网络层中，路由器将接收报文源ip替换为WAN口的ip，保证在最后，在公网中的ip不会重新私网ip号。

在私网访问公网时，依托NAT改变原ip，公网响应私网，找的入口路由然后NAPT找到实际对应的私网ip，就行响应。

代理服务器

正向代理

校园网就是最好的正向代理服务器代表，链接校园网的设备，向外界访问资源的时候，所有的请求都会经过该服务器，我们可以将其看成一个巨大的路由器，但是服务器允许缓存资源预设在代理服务器中，打个比方，2个主机同时访问抖音服务器，A主机先B主机后，A、B主机访问的资源相同，服务器在访问数据后会预留一段时间，当B再来访问时候，直接从代理服务器中获取资源，不用再去抖音服务器访问，大大的提高了我们的网络读写效率，并且正向代理服务器会检查访问的合法性，访问的内存合法性。

反向代理

依旧和路由器很像

反向代理正好与正向代理相反，对于客户端而言代理服务器就像是原始服务器，并且客户端不需要进行任何特别的设置。客户端向反向代理服务器中的内容发送普通请求，接着反向代理将判断向何处转交请求，并将获得的内容返回给客户端。反向代理对外的表现都是透明的，客户不知道自己访问的是代理服务器，客户端也不需要任何配置就可以访问。当我们配置好代理服务器后，反向代理（Reverse Proxy）实际运行方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。