揭秘IP：从虚拟地址到现实世界的精准定位

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

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）。
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

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。
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。
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 requestsheaders = {'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': '66842623','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。')

当前，如果你不想执行程序，你也可以访问ip-api，在里面输入对应的公网IP，也一样可以得到对应的位置信息。
在这里插入图片描述

3.定位位置

前面提到的程序或网站查询通常只能定位到具体的城市。如果你还想进一步精确到具体的街道等详细信息，则需要使用经度和纬度进行查询。你可以打开百度地图，并在其中输入前面通过 IP 地址获取的经度和纬度，即可定位到对应 IP 的具体位置信息。通过这种方式，你可以获得更详细的地理位置数据，从而实现更精确的定位。
在这里插入图片描述