NAT原理总结

NAT的产生

由于网络的发展速度大大超过早先网络设计的上限，导致可分配IPv4地址逐渐枯竭。而IPv6的应用还未完全铺开。所以使用了NAT技术来应对当前环境的问题

NAT的作用

IP地址分为公网IP与私网IP。一般情况下，在互联网中，公网IP可直接访问，私网IP无法直接访问。而NAT则是将私网IP地址转换为公网IP地址（将IP报文头部的私网IP地址改为可以提供访问的公网IP地址），从而实现用户上网功能或服务器在互联网上提供服务。NAT还可以使得一个公网IP代表多个不同的内网IP，这样便节省了IP地址资源。

NAT的三种类型

静态转换：私有地址与公有地址进行一对一的映射。这种一对一映射无法缓解可用公有地址短缺的问题。

动态转换：私有地址与公有地址进行一对多的映射。首先建立公有地址地址池，私有地址向外通信时，会从公有地址地址池中选择非在用的公有地址进行映射，当通信结束时，释放映射关系，公有地址重新恢复到地址池中待用。弊端：若私有地址向外通信，而公有地址地址池中无可用公有地址时，会等待公有地址释放后在进行通信。

端口转换：在大多数网络中，一般都使用的是IP上的某个端口（如80、443、3389等），所以不需要进行全地址映射，只需要私有地址端口映射到公有地址端口上，直接访问公有地址加端口号的形式便可以。这样可以使得一个公有地址可以对应多个私有地址，从而大大缓解了公有地址紧缺的问题。