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# 公用、私有與 CGNAT 位址
哪些 IP 範圍屬於私有、NAT 實際上做了什麼，以及為什麼你的供應商可能會讓你處於第二層位址共享之後。
你的路由器顯示你的位址是 `192.168.1.14`。某個網站則顯示是 `203.0.113.42`。哪一個才是真的？
兩者都是。它們是不同層級的位址，而理解這個差異能很好地解釋家用網際網路是如何運作的。
## 兩種位址
把它想成一棟辦公大樓。這棟大樓有一個郵政系統知道的街道地址。大樓裡的每張桌子都有一個只有在這棟大樓內才有意義的房號。
IP 位址的運作方式也是一樣的。
* A **公用位址** 在整個網際網路上是唯一的。網站看到的就是它。
* A **私有位址** 只在某個區域網路內有意義。數百萬個家庭可以在同一時間使用完全相同的私有位址，而且這完全沒問題，因為這些位址永遠不會穿越網際網路。
某些 IPv4 範圍保留供私人使用。它們定義在一份名為 RFC 1918 的文件中，你會認得它們：
| 範圍 | 寫作 | 你通常會在哪裡看到 |
| --------------------------------- | ---------------- | ------------- |
| `10.0.0.0` – `10.255.255.255` | `10.0.0.0/8` | 較大的家用、辦公與校園網路 |
| `172.16.0.0` – `172.31.255.255` | `172.16.0.0/12` | 企業網路、容器網路 |
| `192.168.0.0` – `192.168.255.255` | `192.168.0.0/16` | 幾乎每台家用路由器 |
還有幾個其他範圍也很特別。 `127.0.0.1` 永遠表示「這台裝置本身」。以 `169.254` 開頭的位址表示你的裝置無法取得正常位址，於是自己編了一個。
如果你電腦上的位址以這些開頭，那它就是私有位址。它無法直接接收來自網際網路的流量。
## NAT：接待員
如果你的筆電有一個網際網路無法直接到達的私有位址，網頁又要怎麼回到你這裡？
你的路由器會執行 **網路位址轉譯**，也就是 NAT。
當你的筆電送出請求時，路由器會把送出端位址從私有位址改寫成路由器自己的公用位址，並記下這個請求是從哪台內部裝置來的。當回覆到達時，路由器會查閱它的紀錄，並把回覆轉交給正確的裝置。
這就像那棟辦公大樓裡的接待員。寄出的郵件會帶著大樓的街道地址。收到的郵件會先送到櫃檯，而接待員知道要把它送到哪個房間——因為他們記下了原始信件是誰寄出的。
```mermaid
flowchart LR
A["筆電
192.168.1.14"] --> R
B["手機
192.168.1.22"] --> R
C["電視
192.168.1.31"] --> R
R["家用路由器
NAT"] --> I["網際網路
看到 203.0.113.42"]
```
這就是為什麼你家裡的每台裝置在網站眼中都會顯示為同一個位址。
NAT 並不是為了安全而發明的，但它有一個像安全機制一樣的副作用：因為路由器的紀錄中沒有任何人請求過的流量註記，未經請求的進站連線沒有地方可去，於是就會被丟棄。
## CGNAT：第二位接待員
現在再加上 [IPv4 與 IPv6](/knowledge-base/zh-tw/concepts/ipv4-vs-ipv6.md)中的 IPv4 位址短缺。沒有足夠的公用位址讓每位客戶都擁有一個。
因此許多供應商會在自己的網路中第二次套用 NAT。你的路由器仍然會把家中裝置轉譯到一個位址上——但那個位址也不是公用的。它是另一個共享位址，而供應商的設備會再把它轉譯成與許多其他客戶共享的公用位址。
這就是 **業者級 NAT**，通常縮寫為 CGNAT。
```mermaid
flowchart LR
D["您的裝置
192.168.x.x"] --> R["家用路由器"]
R --> C["ISP 位址
100.64.x.x"]
C --> G["業者 NAT"]
G --> P["公用位址
與
其他客戶共享"]
P --> I["網際網路"]
```
中間層有一段專用的位址範圍： **`100.64.0.0/10`**，涵蓋 `100.64.0.0` 到 `100.127.255.255`。這段範圍是專門保留給業者級 NAT 使用的，所以如果你路由器自己的「WAN」或「internet」位址落在這個範圍內，就表示你位於 CGNAT 之後。有些供應商會改用其他範圍，所以反過來並不能證明什麼。
## 供應商為什麼要這麼做
* IPv4 位址既稀少又昂貴。讓數十或數百位客戶共享一個公用位址，可以省下非常多成本。
* 行動網路多年來一直都採用這種方式，因為它們有龐大的訂戶數量，卻只有很少的位址。
* 一般瀏覽時幾乎看不出來，所以大多數客戶從來不會注意到。
## CGNAT 會帶來的代價
對於看新聞和看影片來說，沒什麼影響。對於任何需要外界能夠到達 *在*裡面的東西，就有影響了。
* **埠轉發無法運作。** 你無法在家用路由器上開啟某個埠，然後期待外部能連到它，因為供應商的 NAT 位在它上層，而且不知道你的規則。
* **自架服務會變得很困難。** 家用伺服器、想遠端查看的監視攝影機、個人檔案共享——這些都會變得難以使用。
* **某些遊戲與點對點應用程式會變差。** 它們仍然能用，但連線可能會退回中繼伺服器，因而增加延遲。這通常會被報告為「嚴格」或「中等」NAT 類型。
* **你會共用一個聲譽。** 如果同一個公用位址後面的其他客戶行為不良，CAPTCHA 或封鎖也可能落到你頭上。
* **你看起來所在的位置可能會偏移。** 供應商的出口點可能在與你不同的城市。參見 [為什麼我的 IP 位置錯了？](/knowledge-base/zh-tw/diagnose/why-is-my-ip-location-wrong.md).
通常的解法是向你的供應商申請一個公用 IPv4 位址（有時免費，有時需付費），或使用 IPv6，因為 IPv6 的位址數量足夠，不需要 CGNAT。
## 常見誤解
**「私有位址表示我很匿名。」** 不是。網站永遠看不到你的私有位址；它們看到的是公用位址。你的私有位址不是偽裝，它只是一個房號。
**「我的路由器顯示 192.168.1.1，所以我沒有位於 CGNAT 之後。」** 那是你的路由器在 *內部*的位址。真正重要的是它面向網際網路那一側的位址。
**「NAT 就是防火牆。」** 它確實會因副作用而阻擋未經請求的進站連線，這真的很有用，但它不是安全產品，也無法處理出站流量，或任何已經在你網路內的東西。
**「CGNAT 代表我的連線很慢。」** 不直接是。它只會增加一點點處理負擔，但你感受到的影響主要是可達性，而不是速度。
{% hint style="info" %}
**在 MyIP 上親自看看**
不確定自己屬於哪一邊嗎？請查看 [我是否位於 CGNAT 之後？](/knowledge-base/zh-tw/diagnose/am-i-behind-cgnat.md)，它會比較你的路由器回報的位址與 MyIP 看到的公用位址，並向你展示 `100.64.x.x` 位址在實際上代表什麼。
{% endhint %}
## 相關概念
* [IPv4 與 IPv6](/knowledge-base/zh-tw/concepts/ipv4-vs-ipv6.md) —— 為什麼位址一開始會不夠用
* [什麼是 WebRTC？](/knowledge-base/zh-tw/concepts/what-is-webrtc.md) —— 應用程式如何繞過 NAT 直接連線
* [GeoIP：IP 地理定位如何運作](/knowledge-base/zh-tw/concepts/geoip-explained.md) —— 為什麼共享出口會改變你看起來的位置
* [為什麼網站看到不同的 IP？](/knowledge-base/zh-tw/diagnose/why-do-sites-see-a-different-ip.md)
* [IP 計算器](/knowledge-base/zh-tw/lookup-privacy/ip-calculator.md) —— 貼上任何位址，就能查看它屬於哪個保留區塊，以及定義它的 RFC
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