如何理解公网和私网IP?

说实话，我第一次接触公网IP和私网IP的时候也是一头雾水，觉得这玩意儿也太抽象了。后来在工作中接触多了，才发现它们其实就像我们生活中的地址系统一样——公网IP好比是城市里的门牌号，而私网IP更像是小区内部的楼栋编号。每个小区（局域网）共享一个城市门牌号（公网IP），但内部每栋楼又有自己的编号（私网IP），这样既节省了门牌号资源，又能准确定位到具体位置。

公网IP的稀缺性与分配现状

你可能不知道，全球IPv4公网地址早在2019年就宣布完全耗尽！这意味着新入网的设备都只能通过NAT技术共享公网IP。据IANA数据显示，目前中国平均每26个网民才共享1个公网IPv4地址，这种资源紧张的状况直接导致了我们家庭宽带基本都是动态分配的公网IP——今天你的公网IP可能是112.65.98.123，明天可能就变成180.168.76.54了。

私网IP的三大保留地址段

细心的人可能会发现，家里路由器的IP总是192.168开头的，这不是巧合！IANA专门为私网预留了三个地址段：10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16。这些地址在任何公网上都是不可见的，就像小区内部道路不会出现在城市地图上一样。最妙的是，不同局域网可以重复使用相同的私网IP，这极大地缓解了地址短缺问题——想象一下，全世界所有小区的1号楼都可以叫”1号楼”，但加上小区名就能区分了。

NAT：连接两个世界的魔法桥梁

说到公网和私网的转换，就不得不提NAT（网络地址转换）这个”魔术师”。它能在数据包出入局域网时实时改写IP地址信息，让内网设备可以访问外网，而外网却看不到内网的真实结构。这就像小区的收发室——外来的快递只要写到小区地址，收发室会根据房号分发给具体的住户；反之，住户寄出的快递也会被替换成小区地址作为发件人。

不过这种设计也带来个有趣的现象：你在家访问网站时，网站看到的永远是你路由器的公网IP，根本不知道实际操作的是你的手机还是电脑。这种”隐身”特性既保护了隐私，也给某些需要直连的应用（比如远程桌面、网络监控）带来了挑战——这时候就需要端口映射或者UPnP等技术来帮忙了。