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为什么电脑的IP地址都是
192.168.x.x，地址都一样怎么相互发送数据？❞
1. ipconfig
同时按下Windows键和字母”R”键，然后在弹出的“运行”对话框中输入”cmd”，启动CMD窗口。
输入ipconfig查看个人电脑IP地址。
ipconfig
可以看到我的电脑:
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IP地址：192.168.1.189 -
子网掩码：255.255.255.0 -
默认网关：192.168.1.1
2. 内网IP地址
*为啥总是192.168.x.x*
有没有发现我们的电脑不管在家里、在公司，换个公司，查看IP地址都是192.168.x.x?
其实IP地址分为内网IP和公网IP，看到以下范围的IP地址都是内网IP地址。
10.0.0.0 ～ 10.255.255.255
172.16.0.0 ～ 172.31.255.255
192.168.0.0 ～ 192.168.255.255
A公司和B公司的的内网地址可以有一样的内网IP地址。
3. 子网掩码
在使用IP地址时，需要通过子网掩码来将IP地址分割为网络号和主机号两部分。网络号就是网段，主机号表明这个内网可以连接多少台设备。
子网掩码中的1表示对应IP地址的该位为网络号，0则表示该位为主机号。
如上我的电脑的IP地址为192.168.1.189，子网掩码为255.255.255.0（简写/24）（二进制表示为11111111 11111111 11111111 00000000），则其网络号为192.168.1，主机号为189。
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子网掩码转为二进制，前面有多少个1就表明IP地址的前多少位是网络号。
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同一个网络环境中，路由器下面的设备的IP地址都共享相同的前缀，比如以 192.168.1 开头，这个前缀就是该网络环境下的网段。将设备分配到相同的网段下意味着它们处于同一个内网环境中。
4. 网关
网关是网络中的出口，它连接家庭和办公室的网络与外部网络。当通过ipconfig查询网络状态时，我们可以获取到本地网络的设备IP地址、子网掩码以及网关地址等信息。其中网关地址通常是路由器的IP地址，意味着我们的设备会将发送的数据包先转发到这个网关（路由器），然后再由路由器将数据包发送到其他网络中。
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设备通过网关路由器连接到互联网，相当于其它服务器无法直接访问我们的电脑，没有将电脑直接暴露在互联网上，对于我们的电脑也是一种保护措施。
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网关一般是一个网段里面的第一台设备，比如我这里的路由器的地址：192.168.1.1
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5. 通过网关访问互联网
实际上当我们的电脑访问互联网其实是通过网关进行访问的。网关大多数就是路由器。家庭用的光猫其实也是路由器。
网络运营商会提供一个可以拨号上网的账号和密码，我们输入这个账号和密码后，运营商会自动分配一个公网IP绑定到我们的路由器，这个公网IP可以访问互联网。（这个公网IP可能会变）。
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实际情况下即使是内网 网络有可能有多层，
6. 网络地址转换
在路由器中其实给我们做了这么一个工作：将内网的地址+端口转换为外网的地址+端口。
NAT（Network Address Translation）网络地址转换。
假设你的Wi-Fi路由器有一个公共IP地址为203.0.113.1，并且连接了多个设备并分配了私有IP地址。以下是一个模拟的内外网地址转换表：
| 内部IP地址 | 内部端口 | 外部IP地址 | 外部端口 |
|---|---|---|---|
| 192.168.1.2 | 1234 | 203.0.113.1 | 5000 |
| 192.168.1.3 | 4321 | 203.0.113.1 | 6000 |
| 192.168.1.4 | 6789 | 203.0.113.1 | 7000 |
在这个表中，192.168.1.2、192.168.1.3和192.168.1.4是局域网中的三个设备的私有IP地址。它们通过NAT技术被转换为公共IP地址203.0.113.1和相应的端口号。
当192.168.1.2设备发送一个数据包到外部网络时，路由器会将源IP地址和端口号转换为外部IP地址203.0.113.1和端口号5000。类似地，当外部网络响应到达时，路由器会根据转换表的记录将数据包转发回192.168.1.2设备。
同样的过程也适用于其他两个设备。这种地址转换和转发的方式，使得多个设备能够使用同一个公共IP地址与外部网络进行通信。
7. 多层网关结构
假设一个大型公司内部有多个部门，每个部门都有其独立的局域网，以及一个统一的主网关。以下是一个可能的网络地址分配方案：
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公司总部：
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主网关 IP 地址是：192.168.1.1
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子网掩码：255.255.255.0
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IP 地址范围：192.168.1.1 – 192.168.1.254
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财务部门：
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子网 IP 地址是：192.168.2.0/24
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子网掩码：255.255.255.0
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网关 IP 地址是：192.168.2.1
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IP 地址范围：192.168.2.2 – 192.168.2.254
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人力资源部门：
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子网 IP 地址是：192.168.3.0/24
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子网掩码：255.255.255.0
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网关 IP 地址是：192.168.3.1
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IP 地址范围：192.168.3.2 – 192.168.3.254
主网关连接整个公司内的各个部门，每个部门都有自己的网段和网关地址。如财务部门的子网是192.168.2.0/24， 网关是192.168.2.1，其范围内的IP地址是192.168.2.2到192.168.2.254。
8. 结语
记住三句话：
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通过子网掩码区分IP地址中哪部分是网络号(网段)，哪部分是主机号。
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❝
路由器根据网络地址转换（NAT）技术来将内网IP转换为公网IP。
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内网网络地址可以划分多层。
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原文始发于微信公众号（小虎哥的技术博客）：子网掩码、网关和网络地址转换
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