Se uma máquina estiver por trás de um proxy, todas as solicitações para serviços que passarem pelo proxy serão "anonimizadas", pelo menos no que se refere ao endereço IP. O tráfego de resposta volta para o proxy, que encaminha a resposta para a máquina que fez o pedido original.
Since ipaddresses are unique in the internet, I should be able to access it.
Negativo, ghostrider. Existem várias questões aqui. A primeira é que todos os endereços IP são não exclusivos. Veja RFC1918 . Com relação aos endereços não-RFC1918 (e com exceção de alguns IPs multicast, etc.), então sim, eles devem ser globalmente exclusivos. Dito isso, tenho visto alguns movimentos bastante tímidos das empresas, apenas assumindo que eles podem apenas escolher netblocks arbitrários para usar, mas isso não vem ao caso.
Mesmo com endereços globalmente exclusivos, você tem roteadores e firewalls para lidar com eles. É perfeitamente concebível (e bastante comum) que uma organização tenha um grande bloco de endereços IP "públicos" presos atrás de um firewall corporativo. Nessa situação, os pedidos desses IPs podem ser roteados diretamente ou o pode ser roteado por meio de um NAT ou proxy. Você nunca sabe.