AI摘要
本文详细解释了IP地址的分类和作用，包括内网IP、公网IP、动态IP和静态IP的区别。内网IP是局域网内部使用的私有地址，公网IP是全球唯一的地址，用于访问互联网。动态IP是每次联网随机获取的地址，而静态IP是长期固定的地址。文章还讨论了IP地址的分配机制、稳定性、成本和适用场景，以及IP地址在移动网络中的应用和隐私保护建议。
引言：终于弄懂IP地址了
最近我通过个人博客后台的访客记录和IP地址检测，想到了几个问题：
- 为什么室友的电脑IP和我的仅差两位？
- 为何我每天访问我的网站留下的IP地址也是仅差两位？
- 访问网站时留下的到底是哪个IP？
- 云服务器的IP和家里宽带的IP有什么不同？
- 手机热点连电脑时IP为何总不变？
所以我就学习了有关IP地址的知识：
一、为什么相邻桌位的IP总差两位数？
现象观察
当你在宿舍连接校园网时，电脑可能会获得类似 192.168.3.15 的地址，而隔壁同学的电脑显示 192.168.3.17。这两个地址就像学生公寓的房间号，虽然门牌相邻，但属于同一栋大楼。
技术原理：动态IP分配机制
你和舍友均通过校园网（锐捷认证）动态获取IP，这是因为学校网络通常采用 DHCP（动态主机配置协议） 为设备分配IP。
-
DHCP服务器 相当于"IP管家"，从预设的IP池中（如
192.168.3.1~192.168.3.254）随机或按顺序分配地址，确保每台设备获得唯一门牌号。 -
局域网规划：后两位差异就像宿舍楼的楼层和房间号划分，方便网络管理员进行区域管理。比如：
.3.15：3号楼15室.5.22：5号楼22室
-
学校可能通过 VLAN划分 或 子网掩码设置 将不同区域用户的IP段隔离，导致差异。
以我宿舍宽带为例
以下是我的校园网实际网络信息：
可以看到我获得的是 172.25.206.211 的内网地址，而同寝室同学可能是 172.25.206.213 或类似地址。我们虽然用的是不同的内网地址，但共享同一个网关 172.25.200.1。
二、IP的双重身份：本地IP vs 公网IP
本地IP（内网IP）
- 身份特征：
192.168.x.x/10.x.x.x/172.16.x.x-172.31.x.x等私有地址。 - 使用场景：宿舍内部文件共享；局域网游戏联机；使用打印机等。
- 特点：就像学号，只在校园内有效，无法在互联网直接访问，正如我的内网IP
172.25.206.211只在校园网内有效。
公网IP
- 身份特征：由运营商分配的全球唯一地址。
- 核心作用：访问互联网时的"网络身份证"；决定你所在的虚拟地理位置等。
- 有趣现象： 整个宿舍楼可能共享一个公网IP，就像整栋宿舍楼对外只用同一个收件地址。
- 实例：当我访问我的个人网站时，网站记录到的IP是
110.87.4.243，这是我校园网的出口公网IP，可能被许多学生共享
公网IP的两种形态
- 真·公网IP：可被互联网直接访问（如云服务器IP），稀缺且需付费。
- 伪·公网IP / CGNAT IP：经多层NAT转换，无法直接被外网访问（如多数家庭宽带、校园网、手机流量）。
- 我的案例：从网站看到的
110.87.4.243属于"伪·公网IP"，多名学生共享同一个公网IP出口，外部网站无法直接访问到我的设备。
三、动态IP与静态IP的对比
分配方式与稳定性对比
| 特性 | 动态IP（宿舍宽带） | 静态IP（云服务器） |
|---|---|---|
| 分配方式 | 每次联网随机获取 | 永久固定地址 |
| 成本 | 免费或包含在宽带费用中 | 需要额外付费 |
| 适用场景 | 网页浏览/视频观看 | 网站托管/远程访问 |
| 稳定性 | 重启路由器可能变化 | 7x24小时不变 |
| 安全风险 | 较高（IP定期更换） | 较低（便于设置防火墙） |
| 外部访问 | 不支持（除非开UPnP） | 支持 |
应用场景详解
家庭宽带IP：
- 多为动态分配的公网IP（或CGNAT IP）
- 重启路由器或过期后会变化
- 通常无法直接作为服务端口开放
校园网IP：
- 内网地址稳定性较高（如我的
172.25.206.211会在租约期内保持不变） - 出口公网IP（如
110.87.4.243）相对稳定，由学校网络设施决定 - DHCP租约时间较长（如我的租约从2025年4月30日到5月1日，每个月会自动续，直到注销手机卡）
云服务器IP：
- 通常为静态公网IP
- 直接绑定服务器所在的数据中心机房
- 可用于部署网站、远程连接等长期稳定服务
四、23点断网后：为什么连接手机热点的IP不会变？
现象解析
当你用电信卡开通的热点连接电脑时，可能会发现：
- 电脑获得的本地IP（如
192.168.43.5）类似宿舍网络 - 访问网站显示的IP与手机直接上网时相同
- 这个IP可能持续数天不变
移动网络的CGNAT机制
使用手机热点时，电信运营商通常采用 CGNAT（运营商级NAT） 技术：
- 运营商采用多层地址转换，使成千上万的用户共享少量公网IP。就像快递中转站，所有包裹先送到分拣中心再派送。
- 你的手机和电脑共享同一公网IP，该IP由运营商分配，可能长时间保持不变（尤其套餐未变更时）。
- 若同一地区大量用户共享少量公网IP，则可能出现IP复用，但普通用户感知不强。
手机IP与热点IP的关系
- 手机自身IP：通过蜂窝网络获取的私有IP（如
10.x.x.x），不可路由。 - 热点分发IP：手机作为NAT网关，为连接的设备分配子网IP（如
192.168.43.x），所有设备对外统一显示为手机的公网IP。
IP分配与保持机制
- 会话保持机制：只要保持数据连接（不关闭蜂窝网络），运营商就会维持当前的IP映射关系。这好比快递员记住你的常用收货地址。
- IP分配策略：部分地区运营商会给4G/5G用户分配"半固定IP"，在特定时间段内保持稳定，提升用户体验。
五、IP地址的其他知识
1. 地址转换（NAT）的妙用
- 家庭宽带：将10台设备的私网IP转换为1个公网IP
- 手机热点：把电脑的请求"伪装"成手机流量
- 企业网络：通过NAT实现部门网络隔离
- 学校网络：将成百上千台设备（如我的
172.25.206.211）汇聚到少数几个公网IP（如110.87.4.243）
2. IP定位的误差
由于运营商IP资源分配机制，你的网络定位可能显示在省会城市的数据中心，运营商区域总部或者所在地跨省网络交换节点。
3. 隐私保护建议
使用VPN时：本地IP不变，但公网IP显示为VPN服务器地址。
总结：IP地址的分类与作用一览
| 类别 | 范围 | 是否可路由 | 典型场景 | 示例 |
|---|---|---|---|---|
| 私有IP | 局域网内部 | 否 | 宿舍局域网、热点内网 | 172.25.206.211（我的校园网IP） |
| 公网IP | 全球唯一 | 是 | 云服务器、部分宽带 | 110.87.4.243（我的校园网出口IP） |
| 动态IP | 可能变动 | 是/否 | 家庭宽带、校园网 | 114.34.12.56（日变） |
| 静态IP | 长期固定 | 是 | 企业专线、云服务 | 8.8.8.8（Google DNS） |
| CGNAT IP | 多用户共享 | 否 | 移动流量、部分宽带 | 100.64.0.1~100.127.255.255 |
附录：IP地址自查小工具
- 查询公网IP：www.ip138.com
- 检测本地IP：Windows命令行输入
ipconfig/ Mac终端输入ifconfig - 网络诊断神器：
ping命令的使用技巧，比如ping blog.ybyq.wang