有段時間不搞這個了，憑腦子里剩的東西來試著說一下，有錯漏的地方，希望大家見諒指正。
首先挑點(diǎn)毛病，你說明的是使用路由器接的外網(wǎng)，圖示也是用的路由器標(biāo)志，但是卻用Sw來表示，通常Sw是用來表示交換機(jī)，雖然現(xiàn)在三層交換和路由器有點(diǎn)說不清，但我認(rèn)為如果用Sw來表示的話，至少應(yīng)該是指代交換功能，而不是路由功能。如果按照你的拓?fù)鋱D來看的話，這個位置應(yīng)該是使用路由器的，而不應(yīng)該是交換機(jī)。
為了表述清楚，下面我就用“路由器”來代表路由器或者三層交換機(jī)，用“交換機(jī)”表示二層交換機(jī)。另外，數(shù)據(jù)通信方面設(shè)備的配置很重要，硬件的工作方式和配置關(guān)系密切，為了避免后面太多重復(fù)提到，先說明一下。
1、剛一開始，我們就要提到配置問題，A和C之間的通信，需要看網(wǎng)絡(luò)配置，如果不做特殊設(shè)置的話，A和C的通信完全不成問題，左邊的三個設(shè)備都會在初次上電的時候建立拓?fù)鋱D，也就是說，這三臺設(shè)備是互相知道各自的位置的，也知道其下掛的機(jī)子如果需要通信，應(yīng)該怎么建立數(shù)據(jù)通道，單就A和C的通信來說，根本不關(guān)心外網(wǎng)通不通，從路由器就回頭了。如果想讓A和C不通的話，通過配數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)。配成單通也可以實(shí)現(xiàn)，不過沒人這么做，也沒什么意義，數(shù)據(jù)有去無回，實(shí)際效果就是不通。
如果A和C能通信，那就可以劃在一個子網(wǎng)里面，那也就是在一個網(wǎng)里面。如果非要把A和C劃在不同的子網(wǎng)里面，又要讓他們通信，這樣做也能實(shí)現(xiàn)一些功能，比如限制某些協(xié)議、端口或者功能的通信。但不論哪種方式，ABC這一層的機(jī)子的地址池都應(yīng)該是配在R1上的，也就是說R1是很清楚各臺機(jī)子所處的位置的，A和C能不能通信，就看R1的配置中是否允許，如果允許，那通信就沒有任何問題。就像我明明知道他家的地址，你非要問我怎么摸到他家去，這個怎么回答呢。
外網(wǎng)斷了，連不到騰訊服務(wù)器，QQ自然無法登陸，但是不用QQ，我們還可以用ftp軟件，或者起ftp、web服務(wù)，或者網(wǎng)上鄰居也是可以用的。
2、先來說說3和4的問題吧。為什么把3和4合一起說，我覺著這樣比較好說一些。
先說內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的通信問題，在網(wǎng)關(guān)上，不是net轉(zhuǎn)換，是nat轉(zhuǎn)換，內(nèi)網(wǎng)一臺機(jī)子的IP對應(yīng)轉(zhuǎn)換到外網(wǎng)是公網(wǎng)IP加端口號來實(shí)現(xiàn)的。比如：內(nèi)網(wǎng)192.168.1.5轉(zhuǎn)到外網(wǎng)變成N.N.N.N：2155；內(nèi)網(wǎng)192.168.1.12轉(zhuǎn)到外網(wǎng)變成N.N.N.N：3046。雙向的轉(zhuǎn)換就是由NAT來實(shí)現(xiàn)的。后邊的端口號為1024~65535，好像是隨機(jī)使用的吧，記不清了。所以A和A`的通信實(shí)現(xiàn)，就是R1的公網(wǎng)IP+端口號和R2的公網(wǎng)IP+端口號通信。實(shí)際上即使我們平時上網(wǎng)沒經(jīng)過NAT轉(zhuǎn)換，也是IP+端口號這種形式，只是這種時候大家不太在意這個問題而已。
說到這，我想應(yīng)該已經(jīng)說清楚第2個問題了。即使A和A`內(nèi)網(wǎng)IP完全一樣也沒關(guān)系，畢竟R1和R2公網(wǎng)IP不一樣，后面的端口號也不一定一樣。借用教科書上一句話，內(nèi)網(wǎng)IP只在內(nèi)網(wǎng)有效。
在你的問題3中，我不認(rèn)為A到B會比到A`快，而且我的經(jīng)驗(yàn)也是這樣更反映的。我認(rèn)為如果用QQ傳文件的話，是應(yīng)該通過騰訊服務(wù)器中轉(zhuǎn)的，這是我猜的，這個問題我沒認(rèn)真研究過，不知道你是不是真的確定A到B比到A`快？
關(guān)于第4個問題，我應(yīng)該謙虛一下了，我的數(shù)通水平也就一般般，說不上專業(yè)，更說不上精通。但就我目前的水平認(rèn)為，只要物理鏈路通，有足夠的適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，的確是可以實(shí)現(xiàn)任何兩臺主機(jī)都能通信的，同時，NAT轉(zhuǎn)換應(yīng)該也是為保證這一目標(biāo)所需要的功能。
為什么還要NAT轉(zhuǎn)換，就是為了實(shí)現(xiàn)任意兩臺主機(jī)通信，為了能夠“一級一級連下去”。
順便說一句，只有NAT并不是足夠的，還有很多其他的技術(shù)。
至于你提到的手機(jī)上網(wǎng)的問題，我就很不了解了，無法回答，繼續(xù)等高人。
3、 不太好意思，對于SIP我也不太了解，但你說把自身IP加入數(shù)據(jù)包這個機(jī)制，我還稍微了解一些。實(shí)際上TCP/IP是個協(xié)議集合，它下面還包含很多協(xié)議子集，把自身IP加到數(shù)據(jù)包中的這種做法不是什么新技術(shù)了，具體哪些協(xié)議用過我也記不清了。但TCP/IP里肯定有這種機(jī)制，雖然這種說法不太不責(zé)任，但因?yàn)槲业臄?shù)通已經(jīng)扔了好多年了，也只能說到這個地步了，呵呵。關(guān)于TCP/IP和SIP的關(guān)系我百度了一下，說實(shí)話沒看明白，呵呵，不想費(fèi)那個腦子了。LZ感興趣的話，上網(wǎng)搜去吧，想知道什么都能搜到，畢竟還是自己動腦子研究過的印象深刻。