京公网安备11010502063487号10.x、192.168.x、169.254.x、127.x、100.64.x、198.51.100.x……这些地址到底有什么区别?发给它们的包在本机会怎么走?is_private 又准不准?这篇先把特殊地址段列成表,再往每类地址发 UDP 包看第一个帧去了哪里,最后看真实公网路径上的私有地址。
地址段 个数 用途
0.0.0.0/8 16,777,216 “本网络”,只能作源地址(如 0.0.0.0 用于启动时)
10.0.0.0/8 16,777,216 私有地址
100.64.0.0/10 4,194,304 共享地址空间(运营商级 NAT 用,RFC 6598)
127.0.0.0/8 16,777,216 回环
169.254.0.0/16 65,536 链路本地(自动配置)
172.16.0.0/12 1,048,576 私有地址
192.0.0.0/24 256 IETF 协议分配
192.0.2.0/24 256 文档用 TEST-NET-1
192.168/16 65,536 私有地址
198.18.0.0/15 131,072 网络基准测试
198.51.100.0/24 256 文档用 TEST-NET-2
203.0.113.0/24 256 文档用 TEST-NET-3
224.0.0.0/4 268,435,456 组播
240.0.0.0/4 268,435,456 保留(含 255.255.255.255 受限广播)
合计 592,708,608 个地址,占整个 IPv4 空间(2^32 = 4,294,967,296)的 13.80%;其中私有地址三段共 17,891,328 个0/8、10/8、100.64/10、127/8、169.254/16、172.16/12、192.0.0/24、三个文档 /24、192.168/16、198.18/15、224/4、240/4 一共约 5.9 亿个地址,占 IPv4 空间的 13.80%。私有地址三段合计 17,891,328 个。
Python 3.14.8
样本地址 private global loopback linklocal multicast reserved
0.0.0.1 是 - - - - -
10.1.2.3 是 - - - - -
100.64.1.1 - - - - - -
127.0.0.1 是 - 是 - - -
169.254.1.1 是 - - 是 - -
172.16.5.5 是 - - - - -
192.0.0.9 - 是 - - - -
192.0.2.1 是 - - - - -
198.18.0.1 是 - - - - -
198.51.100.1 是 - - - - -
203.0.113.1 是 - - - - -
224.0.0.1 - 是 - - 是 -
240.0.0.1 是 - - - - 是
255.255.255.255 是 - - - - 是
8.8.8.8 - 是 - - - -
既不是 private 也不是 global 的样本:['100.64.1.1']——“私有”和“全球可达”并不是互补的两类;100.64/10 就是这样一个例子ipaddress 模块的 is_private 与 is_global 并不互补;100.64/10 两个都是否,所以用 is_private 筛“内网地址”会漏掉运营商级 NAT 的地址。
回环 127.0.0.1:发送成功;en0 上 0 个帧:无;lo0 上 1 个包 回环段内的 127.0.0.2:发送成功;en0 上 0 个帧:无;lo0 上 1 个包 0.0.0.0:发送失败 [Errno 65] No route to host;en0 上 0 个帧:无;lo0 上 0 个包 私有 10/8:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 私有 172.16/12:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 私有 192.168/16 里本网段之外的地址:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 共享地址 100.64/10:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 链路本地 169.254/16:发送成功;en0 上 1 个帧:先发 ARP 请求(广播,问这个地址是谁);lo0 上 0 个包 文档 192.0.2.1:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 基准测试 198.18/15:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 组播 224.0.0.251(mDNS):发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 组播 01:00:5e:…;lo0 上 1 个包 组播 239.255.255.250(SSDP):发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 组播 01:00:5e:…;lo0 上 0 个包 保留 240.0.0.1:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包 受限广播 255.255.255.255:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 广播;lo0 上 1 个包 本网段的广播地址:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 广播;lo0 上 1 个包 本网段里一个没人用的地址:发送成功;en0 上 1 个帧:先发 ARP 请求(广播,问这个地址是谁);lo0 上 0 个包 公网 8.8.8.8:发送成功;en0 上 1 个帧:IP 包,目的 MAC = 默认网关;lo0 上 0 个包
本机的路由表不关心地址是不是私有 / 保留:没有更具体的路由就走默认网关;直连网段上的地址(169.254、本网段)先 ARP;组播和广播用特殊的目的 MAC,广播和组播还会在 lo0 上有一个本机副本。
UDP bind 0.0.0.0 成功 UDP bind 127.0.0.1 成功 UDP bind 127.0.0.2 失败:Can't assign requested address UDP bind 本机 en0 地址 成功 UDP bind 文档 192.0.2.1 失败:Can't assign requested address UDP bind 私有 10.99.99.99失败:Can't assign requested address UDP bind 组播 224.0.0.251成功 UDP bind 255.255.255.255失败:Can't assign requested address UDP bind 本网段广播地址 成功 TCP connect 127.0.0.2:50578 → TimeoutError:timed out,用时 1501 ms TCP connect 0.0.0.0:50581 → 连上了(进了本机监听的端口),用时 0 ms TCP connect 255.255.255.255:50583 → OSError:Address family not supported by protocol family,用时 0 ms TCP connect 240.0.0.1:50584 → TimeoutError:timed out,用时 1501 ms
只有配置在本机接口上的地址能 bind;127.0.0.2 在 macOS 上既不能绑也连不上;连 0.0.0.0 会连到本机监听的端口;对 255.255.255.255 做 TCP connect 立刻失败。
前 12 跳里有 8 跳回应了,其余无应答;各类别个数:私有 10/8 1;私有 172.16/12 1;公网地址 6 各跳类别:2:私有 3:私有 4:公网地址 6:公网地址 8:公网地址 10:公网地址 11:公网地址 12:公网地址 路径上的私有地址是路由器的接口地址:运营商 / 校园网内部可以用私有地址编号,包仍然能被转发;这些地址在互联网上不全局唯一,所以只能出现在各自的网络里(超时报文却会把它们带出来)
公网路径上有 10/8 和 172.16/12 地址的路由器接口,说明私有地址只是不能全球路由,并不会从路径中消失。