🔌 第三章 从网线到网络设备
📄 一句话概括

全球可分配 IPv4 约 37 亿,联网设备远不止这个数——内部用私有地址、出门换成全局地址,一个地址后面藏几千台设备。

📝 本节和前面几节的关系

路由器基本技能讲完;本篇开始它的附加技能一——NAT。

一、地址不够用

37 亿 vs 全球设备数——差得太远; 不能给每台设备一个全局地址。

二、私有地址

10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16 三段私有地址, 内部随便用;出门时由路由器统一换成全局地址。

三、动手 Demo:为什么要 NAT

一张数字账:

for a, b in [('全球可分配 IPv4 地址','约 37 亿'),
             ('全球联网设备','远超 37 亿'),
             ('结论','不够分,必须复用')]:
    print('%-22s %s' % (a, b))

实跑输出:

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为什么要 NAT
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  一个真实的数字账(教材例子):

  项目                     数量
  ------------------------------------------
  全球可分配 IPv4 地址     约 37 亿
  全球联网设备             远超 37 亿
  结论                     不够分,必须复用
  ------------------------------------------

  办法:公司/家庭内部用**私有地址**(10.x、172.16-31.x、
  192.168.x),出门时由路由器统一换成**全局地址**。
  一个全局地址后面藏几千台设备——地址被【有效利用】了。

私有地址段也是【地址不够】的产物—— 它同时带来了安全红利(外部默认进不来)。

30 秒实验

  1. ipconfig 认出自家地址属于哪段私有地址。
  2. 猜猜 172.16.0.0/12 覆盖从哪到哪(172.16~172.31)。
  3. 想想为什么 IPv6 的推广和 NAT 的普及是此消彼长。

常见误区

  1. 以为私有地址能上公网——必须经 NAT 转换。
  2. 以为 NAT 只是为了省地址——顺带带来隔离与安全。
自测三问(点开对答案) 1. 三段私有地址是什么? —— 10/8、172.16/12、192.168/16。 2. NAT 的作用是什么? —— 私有地址与全局地址互转。 3. nat 的副作用之一是? —— 外部默认访问不到内部设备。

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