内网/外网以-本机IP/localhost等基础知识
内网/外网以-本机IP/localhost等基础知识
一、什么是内网
即所说的局域网，比如学校的局域网，局域网内每台计算机的IP地址在本局域网内具有互异性，是不可重复的。但两个局域网内的内网IP可以有相同的。
1.1 内外网IP定义
内网IP地址就是私有IP地址，不允许在公网上面传递，只能供内部使用。内网使用了私有地址无法访问internet 会用到NAT-地址转换技术，将内部的私有地址转换为可以访问internet的外网地址让内部可以上网。外网IP地址就是除了私有地址和被保留的地址外的所有地址，需要申请才能使用。
ABC三类地址中划分出了三类私有地址：
- A类：10.0.0.0～10.255.255.255
- B类：172.16.0.0～172.31.255.255
- C类：192.168.0.0～192.168.255.255
1.2 IP分类
- A类：1.0.0.0-127.255.255.255
- B类：128.0.0.0-191.255.255.255
- C类：192.0.0.0-223.255.255.255
- D类和E类被保留，不能使用。
- D 类地址用于在IP网络中的 组播( multicasting ，又称为 多目广播)。D类地址的前4位恒为1110 ，预置前3位为1意味着D类地址开始于128+64+32等于224。第4位为0意味着D类地址的最大值为128+64+32+8+4+2+1为239，因此D类 地址空间的范围从224.0.0.0到239. 255. 255.254。
- E 类地址保留作研究之用。因此Internet上没有可用的E类地址。E类地址的前4位恒为1，因此有效的地址范围从240.0.0.0 至255.255.255.255。
二、什么是外网
即互联网，局域网通过一台服务器或是一个路由器对外连接的网络，这个IP地址是惟一的。也就是说内网里所有的计算机都是连接到这一个外网IP上，通过这一个外网IP对外进行交换数据的。也就是说，一个局域网里所有电脑的内网IP是互不相同的,但共用一个外网IP。（用ipconfig/all查到的IP是你本机的内网IP；在www.ip138.com上看到的是你连接互联网所使用的IP，即外网）。
三、内网与外网如何通信
3.1 通信原理
3.1.1 举例说明
我们每天都会访问各种各样的网站，比如淘宝，百度等等。不免会思考，我们的设备是如何连接上这些网址的呢？要想搞清楚这个问题，首先就得先搞清楚内网ip和外网ip的联系。
如图，假设我们的计算机现在就是设备一，我们想要访问百度。如果我们正使用着校园网，那么首先我们需要先通过校园网的路由器把我们的内网ip转为校园网的外网ip。然后通过这个外网ip先连接上湖南电信的网关，最后在连接上百度的网关。百度把你请求的信息回传到你的校园网网关，校园网网关再把信息传给你（整个网络呈网状结构，它会自动找到一条通往百度的路径——基于深度优先搜索或者广度优先搜索）。
这个过程就跟网购差不多。比如你现在在学校里订购了一本书，淘宝那边接收到你的订单准备好物品就开始给你发货了。他发现你的收货地址在湖南，于是它可能从杭州出发，先去了福建的中转站，然后再到江西的中转站，突然发现江西到湖南的中转站不通，于是它只能再绕到广东的中转站，最后再到湖南中转站。这些中转站就相当于公网上的各个网关。到了湖南中转站，快递小哥再把包裹送到你的校门（这就是最后一级网关）。这时快递小哥就走了，校门处的管理人员在根据的你的宿舍信息把包裹拿给你。（局域网内部的信息交流由校园网这个网关来处理）
3.1.2 原理说明
在局域网中，每台电脑都可以自己分配自己的IP，这个IP只在局域网中有效。而如果你将电脑连接到互联网，你的网络提供商（ISP）的服务器会为你分配一个IP地址，这个IP地址才是你在外网的IP。两个IP同时存在，一个对内，一个对外。
当你家里买了两台电脑，你想组建一个局域网，你除了要用网线和路由器等设备将两台电脑相连，你还要将两台电脑设置固定IP，比如电脑A设为192.168.1.2，电脑B设为192.168.1.3，这样你就可以用这两个IP地址互相访问两台电脑，但这两个IP地址只在这两台电脑间有效，对外网无效。所以局域网中分配的IP与广域网中的IP完全没有对应关系。
你在内网的机子在上网时，都是在向网关发出请求，再由网关（一般为路由器）用外网IP转到INT网上，接受数据后，再分发到你的内网IP上。
3.2 案例解答
我们大多人都是使用宽带上网，结果发现，A 和 B 的局域网 IP 都是192.168.31.11,当他们都访问百度浏览网页时，百度服务器回复数据时，如何区分是给 A 还是给 B 呢?
3.2.1 公有 IP 和私有 IP 的区别
公有地址(Public address)：由 Inter NIC(Internet Network Information Center 因特网信息中心)负责。这些 IP 地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构，公有 IP 全球唯一，通过它直接访问因特网(直接能上网)。
私有地址(Private address)：属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，说白了，私有 IP 不能直接上网。
而我们平时通过运营商(电信、移动、联通宽带等)上网，家里面通过路由器分出来的 IP 都是私有 IP(局域网 IP)，大家可能会疑问，我们可以上网啊，怎么会是私有 IP 呢？租用(申请)公有 IP 是需要钱的。 运营商买了一些公有 IP，然后通过这些公有 IP 分出来，再分给一个一个的用户使用。这个过程有点类似于，我们去安装了宽度，通过路由器分出几个 IP，让好几个人都能上网，当然运营商通过公有 IP 分出来的过程肯定比这个复杂多了。所以，我们平时上网用的 IP 是私有 IP，真正拥有公有 IP 的是运营商(当然，我们可以租用一个公有 IP )。所以，A 家庭的局域网 IP 和 B 家庭的局域网 IP 相同很正常，但是，最终 A 和 B 能上网(数据走出去)还是通过运营商的公有 IP，毕竟，公有 IP 的资源有限，这一片区域的用户使用的很有可能(实际上就是这样的)是同一个公有 IP，这样的话，又回到前面的问题，假如 A 和 B 的局域网 IP 相同(192.168.31.11)，当他们同时访问百度服务器的时候，百度服务器如何区分哪个是 A，哪个是 B 呢？
3.2.2 端口映射
端口映射是 NAT 的一种，它将外网主机的 IP 地址的一个端口映射到内网中一台机器，提供相应的服务。当用户访问该 IP 的这个端口时，服务器自动将请求映射到对应局域网内部的机器上。
现在市场上的家庭路由器都具备 NAT 功能，也可以实现端口映射。下图为小米路由器的端口映射设置图：
我们平时经过路由器，通过宽带，最终去到运营商那边，数据是从运营商出去，最终数据是回到运营商那边，运营商再把数据发送到用户的电脑。
路由器，至少有两个端口：WAN 口和 LAN 口。
WAN：接外部 IP 地址用，通常指的是出口，转发来自内部 LAN 接口的 IP 数据包，这个口的 IP 是唯一的。
LAN：接内部 IP 地址用，LAN 内部是交换机。
这里，我们简化这个过程，我们把运营商当做一个 NAT 设备。
为了方便大家理解，我们把 IP 的转化方向反过来分析(准确来说，公网转局域网)。
A 电脑的 IP 是局域网 IP(192.168.31.11)，这个 IP(192.168.31.11)是从路由器的 lan口分配的。
当我们上百度的时候，经过路由器的 wan口，进行相应的IP、端口转化：192.168.31.11:80 -> 10.221.0.24:8080,所以，从 wan口出去的地址为：10.221.0.24:8080。
最后，经过运营商，运营商那边会做相应的端口映射(而且是动态端口映射)，子网 IP(10.221.0.24:8080)转化为公网 IP(128.0.0.1:8888)，通过这个公网 IP 去访问百度服务器。
同理，B 的过程也是一样。通过这样的层层端口映射，最终保证地址(IP + 端口)的唯一性。A 和 B 访问百度服务器，尽管它们的局域网 IP 是一样的，但是最终它们访问百度的地址(IP + 端口)是唯一的，所以，百度服务器回复时，原路返回时能够区分到底给谁回。
如何让外网能够访问自己写的网络程序(服务器)
首先，我们需要在运营商那边申请(租用)一个公有 IP (长城宽带一年需要 2000 元左右)，假如这个公有 IP 为：128.0.0.123。
假如，我们写的服务器如下：
接着，找个 NAT 设备进行相应的端口映射，家庭路由器都有这个功能。这里以小米路由器为例：
映射关系如下：
最后，其他人写客户端程序时(电脑能上外网)，只要指定目的 IP 地址为 128.0.0.123，端口为 8888，通过这个地址，就能找到192.168.31.248：8080，因为这两者已经建立好映射，如上图，这样，我们的服务器就能收到数据。
四、localhost、127.0.0.1和0.0.0.0和本机IP的区别
4.1 localhost
localhost其实是
域名，一般windows系统默认将localhost指向127.0.0.1，但是localhost并不等于127.0.0.1，localhost指向的IP地址是可以配置的。
4.2 127.0.0.1
首先我们要先知道一个概念，凡是以127开头的IP地址，都是回环地址（Loop back address），其所在的回环接口一般被理解为虚拟网卡，并不是真正的路由器接口。
所谓的回环地址，通俗的讲，就是我们在主机上发送给127开头的IP地址的数据包会被发送的主机自己接收，根本传不出去，外部设备也无法通过回环地址访问到本机。
小说明：正常的
数据包会从IP层进入链路层，然后发送到网络上；而给回环地址发送数据包，数据包会直接被发送主机的IP层获取，后面就没有链路层他们啥事了。
而127.0.0.1作为{127}集合中的一员，当然也是个回环地址。只不过127.0.0.1经常被默认配置为localhost的IP地址。
一般会通过ping 127.0.0.1来测试某台机器上的网络设备是否工作正常。
4.3 0.0.0.0
0.0.0.0是不能被ping通的。在服务器中，0.0.0.0并不是一个真实的的IP地址，它表示本机中所有的IPV4地址。监听0.0.0.0的端口，就是监听本机中所有IP的端口。
4.4 本机IP
本机IP通常仅指在同一个局域网内，能同时被外部设备访问和本机访问的那些IP地址（可能不止一个）。像127.0.0.1这种一般是不被当作本机IP的。本机IP是与具体的网络接口绑定的，比如以太网卡、无线网卡或者PPP/PPPoE拨号网络的虚拟网卡，想要正常工作都要绑定一个地址，否则其他设备就不知道如何访问它。
# 查看本机网络
C:\Users\Administrator> ipconfig
本机IP为：192.168.31.228
4.5 localhost与127.0.0.1的区别是什么?
4.5.1 定义
- localhost也叫local ，正确的解释是：本地服务器
- 127.0.0.1在windows等系统的正确解释是：本机地址（本机服务器）
他们的解析通过本机的host文件，
windows自动将localhost解析为127.0.0.1
4.5.2 区别
-
localhot（local）是不经网卡传输！这点很重要，它不受网络防火墙和网卡相关的的限制。
-
127.0.0.1是通过网卡传输，依赖网卡，并受到网络防火墙和网卡相关的限制。
一般设置程序时本地服务用localhost是最好的，localhost不会解析成ip，也不会占用网卡、网络资源。
有时候用localhost可以，但用127.0.0.1就不可以的情况就是在于此。猜想localhost访问时，系统带的本机当前用户的权限去访问，而用ip的时候，等于本机是通过网络再去访问本机，可能涉及到网络用户的权限
