NAT(网络地址转换)

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一、NAT是什么

NAT(Network Address Translation)又称为网络地址转换，用于实现私有网络和公有网络之间的互访。
私有网络地址和公有网络地址
公有网络地址(以下简称公网地址)是指在互联网上全球唯一的IP地址。2019年11月26日，是人类互联网时代值得纪念的一天，全球近43亿个IPV4地址已正式耗尽。
私有网络地址(以下简称私网地址)是指内部网络或主机的IP地址。

1.NAT的工作原理

NAT用来将内网地址和端口号转换成合法的公网地址和端口号，建立一个会话，与公网主机进行通信
NAT外部的主机无法主动跟位于NAT内部的主机通信，NAT内部主机想要通信，必须主动和公网的一个IP通信，路由器负责建立一个映射关系，从而实现数据的转发

2.NAT的功能

NAT不仅能解决了IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的入侵，隐藏并保护网络内部的计算机。
宽带分享:这是NAT主机的最大功能。
安全防护:NAT之内的PCc联机到Internet.上面时，他所显示的IP是NAT主机的公网IP，所以client端的PC就具有一定程度的安全了，外界在进行portscan (端口扫描)的时候，就侦测不到源client端的PC。

优点:节省公有合法IP地址、处理地址重叠、增强灵活性、安全性20
缺点:延迟增大、配置和维护的复杂性、不支持某些应用(比如VPN)21

3.静态NAT

静态NAT实现私网地址和公网地址的一对一转换。有多少个私网地址就需要配置多少个公网地址。静态NAT不能节约公网地址，但可以起到隐藏内部网络的作用。

内部网络向外部网络发送报文时，静态NAT将报文的源IP地址替换为对应的公网地址。外部网络向内部网络发送响应报文时，静态NAT将报文的目的地址替换为相应的私网地址。

4.动态NAT

多个私网IP地址对应多个公网IP地址,基于地址池一对一映射。
1.配置外部网口和内部网口的IP地址
2.定义合法iP地址池

5.PAT端口多路复用

PAT又称为NAPT (Network Address PortTranslation)，它实现一个公网地址和多个私网地址之间的映射，因此可以节约公网地址。PAT的基本原理是将不同私网地址的报文的源IP地址转换为同一公网地址，但他们被转换为该地址的不同端口号，因而仍然能够共享同一地址。

6. PAT的作用

改变数据包的ip地址和端口号:
2.能影大量节纳公网IP地址。
PAT的类型有以下:
动态PAT，包括NAPT和IEasy IP
NAT是一对一转换
NAPT 多对一转换
2.静态PAT，包括NAT Server.