其实这个很好理解,以中国移动4G来说,分配给手机都是10.x.x.x 这个私有IP地址:
mobile ----station---SGSN---GGSN----Internet
从mobile 到GGSN都是一个内网,然后在GGSN上做地址转换NAT/PAT,转换成GGSN公网地址池的地址,所以你的手机在Internet 上呈现的地址就是这个地址池的公网地址,而这个地址池也没有必要一定固定在广州或佛山,只要属于广州分公司的资源可以灵活使用。
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补充阅读:(答读者的评论)
一个公网地址理论上可以支持65535个手机终端,一个地址池如果是采用/24掩码,将会支持高达65535*254=16645890个终端。
这种地址转换是N:1 的映射关系,即我们经常说的PAT (Port Address Translation),是采用公网地址+UDP/TCP端口号来识别每个手机终端的私有10.x.x.x,并生成一个PAT表来记录这种映射,即
10.x.x.x --------公网地址+UDP/TCP端口号
对于ICMP这种消息,则是采用公网地址 + ICMP ID来区别终端的消息。
关于如何保持会话,PAT table 有一个超时机制,这样可以让闲置不用的映射释放出来,可以增加利用率,所以要求终端要有一个保活机制 keep alive ,周期性地发送一个消息,一方面知道session peer 还在,另一方面可以刷新refresh PAT table timeout,使其重新计时而不超时,这样可以保持会话。