什么是公网IP和内网IP？NAT转换又是什么鬼？

1、引言
搞网络通信应用开发的程序员，可能会经常听到外网ip(即互联网ip地址)和内网ip(即局域网ip地址)，但他们的区别是什么?又有什么关系呢?另外，内行都知道，提到外网ip和内网ip就不得不提nat路由转换这种东西，那这双是什么鬼?本文就来简单讲讲这些到底都是怎么回事。
4、nat技术：实现内网电脑访问外网的能力
假如电脑a想要访问百度，百度的ip我们假设为：172.168.30.3：
我们都知道，电脑a的ip是我们虚构的，实际上可能并不存在这样一个ip，如果用电脑a的ip去访问百度，那肯定行不通。
我们也知道，由于百度和电脑a不在一个局域网内，所以a要访问百度，那么必须得经过网关。而网关的这个ip地址，是真实存在的，是可以访问百度的。
为了让 a 可以访问百度，那么我们可以采取这样的方法：让网关去帮助 a 访问，然后百度把结果传递给网关，而网关再把结果传递给 a，这样不就可以解决了?
不过电脑a、b、c都可能拜托网关去帮忙访问百度，而百度返回的结果 的目的ip都是网关的ip=192.168.1.1。那么网关该如何进行区分这结果是a的、b的还是c的呢?
我们去访问百度的时候，不是需要指定一个端口吗?只要我们把 a的ip + 端口 映射成 网关的ip+端口，不就可以唯一确定身份了?
例如a用端口60去访问百度，网关把 a的ip+端口60 映射成 网关的ip+端口80 不就可以了?
百度把结果返回给网关的80端口之后，网关再通过映射表，就可以把结果返回给 a的60端口 了。
如果b也是用60端口去访问百度的话，也是一样，可以把它映射到90端口。
这种方法地址的映射转换，我们也称之为网络地址转换，英文为 network address translation，简称nat。
而像a、b、c这样的ip地址我们也称之为内网ip，即内网ip;而像网关，百度这样的ip我们称之为外网ip(即互联网公网ip)。
所以，一个典型的内网访问公网的原理，就像下图这样就可以实现了：
现在知道外网ip和内网ip了吧?
5、本文小结
为了解决ip地址短缺，技术专家们发明了内网技术，而内网技术的理论支撑就是nat技术，所以搞网络通信的程序员非常有必要对nat技术有一个深入的理解。


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