揭秘IP：从虚拟地址到现实世界的精准定位

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1.IP地址介绍

1.内网 IP 地址（私有 IP 地址）

内网 IP 地址，即私有 IP 地址，是在局域网（LAN）内部使用的 IP 地址。这些地址不会在公共互联网中路由，因此可以在多个局域网中重复使用。私有 IP 地址通常由路由器或其他网络设备通过 DHCP（动态主机配置协议）分配给局域网内的设备。

1.私有 IP 地址范围

根据 RFC 1918，私有 IP 地址有以下范围：

• 10.0.0.0 到 10.255.255.255（10.0.0.0/8）
• 172.16.0.0 到 172.31.255.255（172.16.0.0/12）
• 192.168.0.0 到 192.168.255.255（192.168.0.0/16）

这些地址仅在局域网内有效，不会在公共互联网中出现。

2.使用场景

• 家庭网络：路由器为家庭中的设备（如电脑、手机、智能电视等）分配私有 IP 地址。
• 公司或学校网络：内部网络内的所有设备使用私有 IP 地址进行互连。

2.公网 IP 地址（公共 IP 地址）

公网 IP 地址，即公共 IP 地址，是在公共互联网上使用的 IP 地址。每个公网 IP 地址都是唯一的，由互联网服务提供商（ISP）分配，确保全球范围内的唯一性。

1.公共 IP 地址管理

公共 IP 地址由全球组织（如 IANA 和各地区的 RIRs）管理并分配给 ISP 和最终用户。

2.使用场景

• 访问互联网：当设备需要访问互联网时，它们使用公网 IP 地址进行通信。
• 托管服务：如网站、邮件服务器和其他在线服务，必须有一个公网 IP 地址才能在互联网上访问。

3.内网 IP 与公网 IP 的关系

1.网络地址转换（NAT）

NAT（网络地址转换）是一种技术，使多个设备可以通过一个或多个公共 IP 地址访问互联网。NAT 通常由路由器或防火墙实现。

2.NAT 的工作原理

1. 请求阶段：
   • 内网设备（如你的电脑）使用私有 IP 地址发送请求到互联网。
   • 路由器使用 NAT，将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，并记录转换表（包括原始私有 IP 和端口号）。
2. 响应阶段：
   • 互联网服务器将响应发送到路由器的公共 IP 地址。
   • 路由器根据转换表，将响应转发到对应的内网设备。

3.举例说明

1. 内网 IP 地址：
   • 你的电脑在学校局域网内的 IP 地址是 10.195.1.65。
   • 这个 IP 地址仅在学校局域网内部有效。
2. 公网 IP 地址：
   • 当你访问 https://ip.3322.net/ 时，你的请求会通过学校的路由器发送到互联网。
   • 路由器将你的私有 IP 地址 10.195.1.65 转换为公共 IP 地址 183.157.163.123。
   • 网站 ip.3322.net 看到的就是 183.157.163.123，这是你的学校网络对外展示的 IP 地址。

4.总结

• 内网 IP 地址（私有 IP 地址）：
  • 仅在局域网内部使用。
  • 不在公共互联网中路由。
• 公网 IP 地址（公共 IP 地址）：
  • 在公共互联网上使用。
  • 由 ISP 分配，全球唯一。
• NAT 技术：
  • 使局域网内的多个设备通过一个公共 IP 地址访问互联网。
  • 路由器记录并管理私有 IP 和公共 IP 的转换关系。

2.IP查询

前面已经介绍了内网 IP 和公网 IP 的区别。如果你想查询某个 IP 在现实世界中的位置，通过内网 IP 是无法实现的。因此，需要先通过访问 https://ip.3322.net/ 获取你的设备的公网 IP，然后才能进行后续的地理位置查询操作。
此外，获取公网IP也可以直接通过命令行获取，具体如下所示：

curl ifconfig.io curl ifconfig.me curl ipinfo.io/ip/ 

我编写了一个程序，用户可以输入对应的公网 IP，程序将访问该公网 IP 并返回其对应的国家、省份、城市，以及经度和纬度。具体代码如下所示：

import requests headers = { 
    'Accept': '*/*', 'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9', 'Cache-Control': 'no-cache', 'Connection': 'keep-alive', 'Origin': 'https://ip-api.com', 'Pragma': 'no-cache', 'Referer': 'https://ip-api.com/', 'Sec-Fetch-Dest': 'empty', 'Sec-Fetch-Mode': 'cors', 'Sec-Fetch-Site': 'same-site', 'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/126.0.0.0 Safari/537.36', 'sec-ch-ua': '"Not/A)Brand";v="8", "Chromium";v="126", "Google Chrome";v="126"', 'sec-ch-ua-mobile': '?0', 'sec-ch-ua-platform': '"Windows"', } params = { 
    'fields': '', 'lang': 'en', } input_ip = input('请输入你需要查询的IP: ') response = requests.get(f'https://demo.ip-api.com/json/{ 
     input_ip}', params=params, headers=headers) info_json = response.json() if info_json['status'] == 'success': ip = info_json.get('query', 'N/A') country = info_json.get('country', 'N/A') region = info_json.get('regionName', 'N/A') city = info_json.get('city', 'N/A') lat = info_json.get('lat', 'N/A') lon = info_json.get('lon', 'N/A') print(f'IP: { 
     ip}') print(f'Country: { 
     country}') print(f'Region: { 
     region}') print(f'City: { 
     city}') print(f'Latitude: { 
     lat}') print(f'Longitude: { 
     lon}') else: print('无法获取该IP的信息。') 

3.定位位置