私有地址是为了解决IPv4地址不够用产生的。
私有地址在内部局域网使用,随意分配,不同局域网可以重复使用,但是不能出现在公网,比如常用的192.168.1.0网段,大部分光猫使用了这个网段。外网地址不能重复,具有唯一性。如果私有地址访问公网地址,需要经过NAT地址转换。
私有地址IPv4地址分为A,B,C,D,E五类,最常用的是A、B、C三类,其中A类地址容量最大,可以容纳1677 7214个主机,B类可容纳65534个主机,C类可容纳254个主机。
这三类地址中,大多数是公有地址,需要向国际互联网信息中心申请注册。在三类地址空间中,预留了一些作为私有地址,用于组织机构内部。私有地址段如下图所示。
私有地址只能在局域网内部使用,不同局域网可以使用相同的私有地址。通常情况下,根据局域网的规模选择选择私有地址,一般情况下选择192.168.0.0地址段,一些大型企业可能选择B了甚至A类作为地址段。
NAT地址转换局域网的私有地址访问外网必须使用NAT(network address translation)地址转换,将内网地址转换为公有地址,通常在路由器或者防火墙的位置实现。
以家庭网络位例子,家庭内部通常使用192.168.*.*的内网地址,光猫拨号之后会得到一个公网地址,家庭内部的所有联网设备通过这个动态公网地址访问互联网资源,而这个转换过程就是NAT地址转换。
关于IPv4地址的分配现在使用的IPv4地址,早在2015年就分配完毕了,这几年IPv4的地址总数是保持保持不变。我国的IPv4地址的数量是3.37亿个,远远不能满足需求。这个时候就需要私有地址了,通过NAT地址转换将私有地址转换为共有地址访问互联网。
目前我国在大力普及IPv6地址,长度为128bit(IPv4的长度为32bit),地址容量为2的128次方(43亿×43亿×43亿×43亿),几乎是无限容量的,让每一粒沙子可以拥有IP地址。当然IPv6地址还有很多其他的优势,这里就不展开叙述了。
总之,内网使用的私有地址,可以根据网络规模随意分配。内网访问外网需要经过NAT地址转网,将私有地址映射到公网地址才可以访问互联网。
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