IPv4 地址

连接到因特网上的每台主机（或路由器）都分配一个32比特的全球唯一标识符，即 IP 地址。
IP 地址由网络号和主机号两部分组成。网络号标志主机（或路由器）所连接到的网络，在整个因特网范围内必须是唯一的。主机号标志该主机（或路由器）。一台主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。
传统的 IP 地址是分类的地址，分为 A、B、C、D、E 五类。
分类的IP地址.jpg
有些 IP 地址具有特殊用途，不用做主机的 IP 地址：

  • 主机号全为 0 表示本网络本身，如 202.98.174.0。
  • 主机号全为 1 表示本网络的广播地址，又称直接广播地址，如 202.98.174.255。
  • 127.0.0.0 保留为环路自检地址，此地址表示任意主机本身，目的地址为环回地址的 IP 数据报永远不会出现在任何网络上。
  • 32位全为 0，即 0.0.0.0 表示本网络上的本主机。
  • 32位全为 1，即 255.255.255.255 表示整个 TCP/IP 网络的广播地址。由于路由器对广播域的隔离，255.255.255.255 等效为本网络的广播地址。

网络地址转换

网络地址转换（NAT）是指通过将专用网络地址（如Intranet）转换为公有地址（如Internet），从而对外隐藏内部管理的 IP 地址。整个专有网只需要一个全球 IP 地址就可以与因特网连通，由于专用网本地 IP 地址是可重用的，所以 NAT 大大节省了 IP 地址的消耗。同时，它隐藏了内部网络结构，从而降低了内部网络受到攻击的风险。
私有 IP 地址不能直接用于 Internet，必须通过网关利用 NAT 把私有 IP 地址转换为 Internet 中合法的全球 IP 地址后才能用于 Internet。私有 IP 地址网段如下：
A类：1 个 A 类网段，即 10.0.0.0~10.255.255.255。
B类：16 个 B 类网段，即 172.16.0.0~172.31.255.255。
C类：256 个 C 类网段，即 192.168.0.0~192.168.255.255。
在因特网中的所有路由器，对目的地址是私有地址的数据报一律不进行转发。
NAT 路由器使用 NAT 转换表将本地地址转换成全球地址，或将全球地址转换成本地地址。NAT 转换表中存放着{本地 IP 地址：端口} 到 {全球 IP 地址：端口}的映射。通过{ip 地址：端口}这样的映射方式，可让多个私有 IP 地址映射到同一个全球 IP 地址。
普通路由器仅工作在网络层，而 NAT 路由器转发数据报时需要查看和转换传输层的端口号。