0x00 公有IP與私有IP

首先，我們需要了解一下什麼是公有 IP 和私有 IP ？

公有地址（Public address）：由 Inter NIC（Internet Network Information Center 因特網資訊中心）負責。這些 IP 地址分配給註冊並向Inter NIC提出申請的組織機構，公有 IP 全球唯一，通過它直接訪問因特網（直接能上網）。

私有地址（Private address）：屬於非註冊地址，專門為組織機構內部使用，說白了，私有 IP 不能直接上網。

而我們平時通過運營商（電信、移動、聯通寬頻等）上網，家裡面通過路由器分出來的 IP 都是私有 IP（區域網 IP），大家可能會疑問，我們可以上網啊，怎麼會是私有 IP 呢？租用（申請）公有 IP 是需要錢的。 運營商買了一些公有 IP，然後通過這些公有 IP 分出來，再分給一個一個的使用者使用。這個過程有點類似於，我們去安裝了寬度，通過路由器分出幾個 IP，讓好幾個人都能上網，當然運營商通過公有 IP 分出來的過程肯定比這個複雜多了。

0x01 內網對外網發出請求

假如A有一臺電腦，位於路由器的內網中，IP地址為192.168.1.100，現在A想要訪問CSDN，應該怎麼辦呢？我們知道，192.168.1.100這個IP只是在本身的區域網下唯一，但在網際網路中，CSDN怎麼才能知道是哪個192.168.1.100訪問了它呢。

其實，A在訪問CSDN時會發送一個數據包，這個資料包中包含了請求資訊，還包含源IP和目標IP。這個資料包會首先通過路由器，路由器檢測到資料包的目標IP不在這個區域網中時，會將資料包中的源IP改成外網IP，併為其分配一個埠號，同時在埠對映表中隨機生成一個埠號（>1023），對應該區域網下的192.168.1.1的埠號，然後這個資料包會被髮送至網際網路中，去請求CSDN伺服器。

0x02 外網應答內網請求

熟悉TCP三次握手的人會知道，CSDN在收到請求資料包後，會返回一個應答資料包，這個應答資料包中，同樣包含源IP和目標IP，這時這個目標IP就是A所在路由器的外網IP。應答資料包傳送到路由器的隨機埠號上後，路由器會根據對映表中對映關係，將目標IP再次轉換成內網IP，將資料包傳送給A。至此，雙方的資料互動關係就理清了。