IP地址现状

目前手机上网的的ip几乎都是ipv4版本的地址，公网地址池的最大ip也就255.255.255.255，可以计算出最多也就42亿地址池（简单算就是255的四次方

手机用户和pc用户和终端用户几乎都是ipv4的协议，大部分人是同时拥有笔记本、台式机、手机等需要上网的设备的，就按中国14亿人里有8亿个人上网终端用户，平均每人两个设备，中国人就有了16亿终端，如果每个人的上网设备都需求固定ip，中国就需求超过三分之一的地址了。

全世界一百多亿人，至少需求百亿以上的地址，而这种地址资源还受美国控制，分给中国的地址能有多少？更遑论目前ipv4地址资源几近枯竭。

目前运营商的解决方案

因为不可能每个人都有公网ip，但是电信运营商又必须提供公网ip连接外网，怎么办？

只能公用一部分地址资源！你不用的时候就释放，你用的时候就临时分配。

而且也不是所有人都用公网ip，更多的时候是一个路由设备给一个ip分享给其他终端设备，甚至家用路由器一般给的都不是公网ip

所以家庭组网中，一般采取的方案是1公网IP + n私网IP

公网IP与私网IP

公网IP

公网IP是指在因特网上直接可达的地址，如果你有一个公网地址，那就意味着你不但能访问别人，还能被人访问。

公网地址是架设各种服务器必不可少的条件。当你在云服务商买了一个服务器实例的时候，服务商都会给你提供一个公网IP

公网IP地址

私网IP

网络中的主机需要通信，需要使用一个IP地址，目前我们普遍使用的IPv4的地址，分为A、B、C、D、E五类，在上面已经列出，其中A、B、C类是我们常见的IP地址段。在这三类地址中，大多数为公有地址，需要向国际互联网信息中心注册。在IPv4地址中预留了3个IP地址段，作为私有地址，共家庭、企业、学校等内部组网使用。

私网IP地址

除了这三个ip地址段为私有ip地址外，其它的都为公网ip。

这些地址已被声明私有化，任何内网中的设备可以任意使用这些地址，但是在这三个范围内的IP地址不允许出现在Internet（外网）上。在机构企业内部组网时用的比较多，比如监控项目与公司内部电脑ip设置，用的多的就是192.168.xx。

通常情况下，按照需要容纳的主机数选择私有地址段。家庭网络规模比较小，一个C类地址，192.168.1.x可以容纳254个终端，足够使用。

学校或者大型企业可能使用B类甚至A类作为内部网络的地址段。比如手机上网很可能获取的也是一个10开头的内网地址，而不是公网地址。

三、NAT地址转换

​ 私网地址只能在局域网中使用，不同的局域网可以使用同样的私网地址，私网地址是不能出现在互联网上的。那么私网地址如何访问互联网呢？这就需要用到NAT地址转换，将内网地址映射到外网地址。

而NAT地址转换它实现内网的IP地址与公网的地址之间的相互转换，将大量的内网IP地址转换为一个或少量的公网IP地址，减少对公网IP地址的占用。

​ 家庭网络普遍使用端口映射的方式，NAT的核心是一张映射表（源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口），将内网源IP地址和端口映射到同一个公网地址的不同端口，如下图所示。


总之，家庭网络由于网络规模比较小，通常使用了192.168开头的私网地址，光猫拨号获取了一个公网地址（或者运营商私网地址），通过NAT方式的映射到这个公网地址的不同端口，访问互联网。