第一篇
内、外网是相对于防火墙而言的，在防火墙内部叫做内网，反之就是外网。
在一定程度上外网等同于公网，内网等同于私网。
地址为如下3个区域就是处于私网：
1：10.*.*.*
2：172.16.*.*至172.31.*.*
3：192.168.*.* （*为0到255之间的任意数字）
以上3个区域外的就是处于公网之中了。
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公网地址
公网地址是指在因特网上直接可达的地址，如果你有一个公网地址，那就意味着你不但能访问别人，还能被人访问。公网地址是架设各种服务器必不可少的条件。
私网地址
私网地址产生的一个原因是因为公网地址非常缺乏，大家不得不使用同一个公网IP地址上网，这就是共享上网的由来。同样，私网地址仍然可以被再次共享。
私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
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公网ip
用邮寄系统作比喻。有公网ip，相当于说你有一个详细的地址，你可以写信寄给别人，别人也可以用这个地址和你进行各种通讯。
现在来看看没有公网ip是一种什么局面。这就像是住在一个大院里，所有进出的邮件都由传达室转交。如果是普通的邮件，可以放在传达室，传达室的大爷大妈看到你了就会转交给你，或者你自己去传达室看看，这不重要，反正虽然经过了一点波折，还是可以看到邮件的。现在假设以下如果来了个挂号，邮局的人员说：必须本人签收。传达室的大爷就说了：对不起，所有的邮件都要经过我的中转站~。于是邮局的人员只好把信带回去了……
实际情况和这个差不多，所谓没有公网ip，就是说你的机子并非直接连接上internet，而是所有通讯经过一台代理（一般是透明网关）进行中转，这时候问题就来了，就会有一些通讯无法在这种机制下顺利进行。比如两个网吧之间，网吧的机子是没有公网ip的典型例子，通常两个网吧之间就不能互相通过qq传送文件。又比如没有公网ip，上网玩对战游戏通常会有问题，你建立的游戏别人无法加入等等。
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私网ip
私网IP就是就是国际上分配ip的时候，留出一部分ip，不用于在internat上用可用于内部局域网等，虽然功能一样，但不能在internat上使用。属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
以下表列出留用的内部寻址地址
A类 10.0.0.0 8
B类 172.16.0.0--172.31.0.0
C类 192.168.0.0--192.168.255.0
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思考：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
对于初学者而已，我们学习的网络编程（如TCP,UDP编程），我们通常都是在局域网内进行通信测试，有时候我们或者会想，我们现在写的内网网络数据和外网的网络数据有什么不同，我们内网的数据是如何走出外网的呢？
再者，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？
公有 IP 和私有 IP 的区别
首先，我们需要了解一下什么是公有制 IP 和私有 IP ？
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（只能上网）。
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，再分给一个又一个的用户使用。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得很有可能（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？
端口映射
接下来，给大家介绍一下什么是端口映射？
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的一台机器，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：
数据是如何通过IP交换的
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 口红 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，这个可口的 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
①、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。
②、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。
③、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。
总结
上面就是我们内网外网之间的通讯过程，关键在于与服务器建立起映射，这样就能和服务器之间建立通信，请求数据。
第二篇
先从运营商视角看各种网络的划分：
接入网（Access Network）
顾名思义，接入网的唯一目的是将用户连接到运营商的网络中来。手段千奇百怪，比如古老的电话拨号、ISDN拨号、ADSL宽带，以及现代家庭用户普遍使用的光纤GPON宽带接入，还有移动通信的LTE-4G、NG-5G，以及卫星通信接入网络，甚至马斯克的星链接入网络。
尽管手段丰富多彩，但是目的却是唯一的：将用户连接到网络上来，赚钱。至于如何认证用户、如何给用户分配IP上网参数、如何计费，如何handoff，如何漫游，这些都是非常技术的细节，有兴趣的读者可以找文献深入阅读。
运营商将用户接入接入网之后，然后呢？肯定要把用户与互联网（Internet）连接起来，互联网在哪里呢？
互联网在美国？不完全是，互联网在英国，也不完全是。互联网是由全球所有运营商互联构成的网络。所以，中国三大运营商早已与其它运营商互联了起来，它们三者之间也有多个接口连接了起来。所以运营商是通向互联网的大门，用户只要付了上网费，芝麻就会开门，用户就可以上互联网了。
核心网（Core Network）
运营商与互联网的接口所在的中心机房网络（多个出海口），构成核心网（Core Network）。但是接入网要与核心网连接起来，才能将用户的IP数据包裹托运到互联网上去（上行），并将用户的IP数据包裹从互联网传输到用户的手中（下行）。
直接物理接入（接入网-核心网）并不是不行，但是接入网数量庞大，即使每个接入网使用2根（冗余）上行光纤，上行的光纤总量惊人，需要大量的光纤。且接入网与核心网物理距离遥远，那么每根光纤长度巨长，成本巨大。另外，一根光纤需要一个端接端口，核心网压根没有那么多的端口来连接光纤。
传输网络（Transport Network）
解决以上扩展性的难题其实很简单，就是采用汇聚技术，将N多个接入网的上行光纤（毛细血管）汇聚成一根更高速率的光纤，然后用极少数量的高带宽光纤长途连接到核心网。这样会大大减少光纤的使用量与成本。实现这个汇聚技术的网络，就是汇聚网络（Aggregatge Network），但是在国内叫传输网络（Transport Network）更普遍。
然后再从用户视角看网络的划分。
用户并不care运营商什么网，在用户眼里，只要IP包离开了手机、IP包从路由器的WAN口离开，那么就进入了互联网，对吗？
可以的，无可厚非。如果用户知道运营商分配的IP地址是10.x.x.x是私有的（Private），并不能直接进入互联网，而是要在接入网完成NAT地址转换，才能上行到传输网，并到达核心网，如果流量需要出海，需要跨过海底光纤，到达大洋彼岸的目的地，然后用户请求的数据再返回。
但是，如果用户理解了本文开头的文字，就会知道先进入的不是互联网，而是接入网。
私网（Private Network）
以用户家的光纤路由器为边界（edge），路由器的Internet端口、或者WAN端口连接的世界为互联网（运营商接入网）。路由器的LAN端口连接的、无线连接的手机、电脑组成的网络统称私有网络。
私有网络与互联网（运营商接入网）的边界，即无线路由器，需要将私有网络里的IP地址，如192.168.x,x地址转换成运营商分配的IP地址是10.x.x.x，然后流量在接入网与核心网的边界路由器，再做一次NAT地址转换，将10.x.x.x转换成互联网全球通IP地址，如20.x,x,x。
局域网LAN（Local Area Network）
路由器将连接私网设备的端口称为LAN口，LAN（Local Area Network）局域网。用户可以将私网==局域网。
用户经常将互联网称为外网或者公网，其实都没有什么问题。但是这个星球上唯一能用的公网就是互联网，所以公网==互联网。
内网（Intranet）
能否将私网==内网（Intranet）呢？
当然可以，内网、外网就是一个参考系选择的结果。老王认为自家的网络是内网，老李家的网络是外网。同样，老李认为自家的网络是内网，老王家的网络是外网。
外网（Extranet）
其实外网（Extranet）和大多数的用户的直觉有一点点差别，主要是应用场景的差别。
举个例子，Apple公司认为工作在私有网络环境下的网络设备、以及终端设备是内网，那么合作对象如富士康，需要访问Apple公司的服务器数据资源，而这些数据资源又不能被互联网访问，如何解决这个难题？
很简单，只要Apple公司将服务器资源放在外网（Extranet），富士康公司使用拨号VPN软件可以远程访问，互联网上的用户无法访问这些服务器资源。
当然，Apple公司也可以从内网（Intranet）访问外网（Extranet）的服务器资源，但是外网（Extranet）的服务器却主动无法访问内网任何设备。
所以，这里所谓的互联网、外网、内网，对应着网络安全的等级，按照网络安全等级从高到低排序，分别为：内网（Intranet） > 外网（Extranet） > 互联网（Internet）。
安全等级高的网络区域所在用户，可以主动访问安全等级低的资源，反过来却不行。以上文为例，内网用户可以访问所有区域，但是互联网用户只能访问互联网区域，内网和外网都无法访问。
另外，什么是广域网WAN，什么是SD-WAN，什么又是专网，什么又是MPLS？这些专业术语都离不开运营商，作为科普文章就不展开了.
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