柚子快報(bào)激活碼778899分享：云計(jì)算 NAT的基本介紹

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目錄

一、NAT

1.什么是NAT

1.1私有網(wǎng)絡(luò)和公有網(wǎng)絡(luò)

2.為什么使用NAT

二、工作原理?

1.功能

2.優(yōu)缺點(diǎn)

三，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)

1.靜態(tài)NAT

2.動(dòng)態(tài)NAT

四、PAT端口多路復(fù)用

1.原理

2.作用

3.配置

五、PAT

1.作用

2.類(lèi)型

六、NAPT

1.原理

2.優(yōu)點(diǎn)

七、EasyIp

1.原理

2.優(yōu)點(diǎn)

八、NAT server

1.原理

2.優(yōu)點(diǎn)

一、NAT

1.什么是NAT

NAT（Network Address Translation）是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的縮寫(xiě)。它是一種在IP數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器或防火墻時(shí)重寫(xiě)源IP地址或/和目標(biāo)IP地址的技術(shù)。NAT通常用于私有IP地址和公共IP地址之間的轉(zhuǎn)換

1.1私有網(wǎng)絡(luò)和公有網(wǎng)絡(luò)

公有網(wǎng)絡(luò)地址（簡(jiǎn)稱(chēng)公網(wǎng)地址）是指在互聯(lián)網(wǎng)上全球唯一的IP地址 私有網(wǎng)絡(luò)地址（簡(jiǎn)稱(chēng)私網(wǎng)地址）是指內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)的IP地址，IANA （互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機(jī)構(gòu)）規(guī)定將下列的IP地址保留用作私網(wǎng)地址，不在Internet（互聯(lián)網(wǎng)）上被分配，可在一個(gè)單位或公司內(nèi)部使用。RFC1918中規(guī)定私有地址如下： A類(lèi)私有地址：10.0.0.0~10.255.255.255 B類(lèi)私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255 c類(lèi)私有地址：192.168.0.0~192.168.255.255

2.為什么使用NAT

1.節(jié)省IP地址：

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備需要連接到網(wǎng)絡(luò)上。然而，IPv4地址是有限的，這意味著沒(méi)有足夠的公共IP地址分配給每個(gè)設(shè)備。NAT允許我們?cè)趦?nèi)部網(wǎng)絡(luò)中使用私有IP地址，當(dāng)數(shù)據(jù)雪要發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，NAT設(shè)備會(huì)將這些私有地址轉(zhuǎn)換成公共IP地址，從而節(jié)省了公共IP地址的使用

2.隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)：

NAT就像一個(gè)保護(hù)置，可以隱藏你的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)外部設(shè)備試圖訪問(wèn)你的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它們只能看到NAT設(shè)備的公共IP地址，而無(wú)法直接看到內(nèi)部設(shè)備的真實(shí)IP地址。這增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性，因?yàn)楣粽咝枰紫裙テ芅AT設(shè)備才能進(jìn)一步訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

3.簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置：

在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)中，如果每個(gè)設(shè)備都需要一個(gè)獨(dú)立的公共IP地址，那么網(wǎng)絡(luò)配置將變得非常復(fù)雜。NAT允許我們只需要一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)公共IP地址就可以讓整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接到外部網(wǎng)絡(luò)，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置

4.支持遠(yuǎn)程訪問(wèn)：

有時(shí)候，你可能需要從外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)設(shè)備或服務(wù)。通過(guò)使用NAT，你可以將外部網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)端口映射到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)設(shè)備或服務(wù)上，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)

5.靈活性：

NAT提供了多種實(shí)現(xiàn)方式，包括靜態(tài)NAT、動(dòng)態(tài)NAT和端口多路復(fù)用（PAT）等。這些不同的實(shí)現(xiàn)方式可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和需求進(jìn)行靈活配置，滿足各種復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景

二、工作原理?

NAT用來(lái)將內(nèi)網(wǎng)地址和端口號(hào)轉(zhuǎn)換成合法的公網(wǎng)地址和端口號(hào)，建立一個(gè)會(huì)話，與公網(wǎng)主機(jī)進(jìn)行通信 NAT外部的主機(jī)無(wú)法主動(dòng)跟位于NAT內(nèi)部的主機(jī)通信，NAT內(nèi)部主機(jī)想要通信，必須主動(dòng)和公網(wǎng)的一個(gè)IP通信，路由器負(fù)責(zé)建立一個(gè)映射關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)

主要原理：地址轉(zhuǎn)換 當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備想要訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，NAT設(shè)備（如路由器）會(huì)攔截這個(gè)請(qǐng)求

NAT設(shè)備會(huì)查看這個(gè)請(qǐng)求的源IP地址（也就是內(nèi)部設(shè)備的私有IP地址），并將其替換為一個(gè)公共IP地址。這個(gè)替換過(guò)程是基于NAT設(shè)備內(nèi)部的一個(gè)映射表來(lái)完成的

映射表記錄了內(nèi)部私有IP地址與外部公共IP地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)返回時(shí)，NAT設(shè)備會(huì)再次查看這個(gè)響應(yīng)的目標(biāo)IP地址（也就是之前替換的公共IP地址），并將其替換回原來(lái)的私有IP地址，然后將響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部設(shè)備

1.功能

NAT不僅能解決了IP地址不足的問(wèn)題，而且還能夠有效地避免來(lái)自網(wǎng)絡(luò)外部的入侵，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)

寬帶分享：這是NAT主機(jī)的最大功能

安全防護(hù)：NAT之內(nèi)的PC聯(lián)機(jī)到Internet上面時(shí)，他所顯示的IP是NAT主機(jī)的公網(wǎng)IP，所以client端的PC就具有一定程度的安全了，外界在進(jìn)行portscan （端口掃描）的時(shí)候，就偵測(cè)不到源client端的PC

2.優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省公有合法IP地址、處理地址重疊、增強(qiáng)靈活性、安全性 缺點(diǎn)：延遲增大、配置和維護(hù)的復(fù)雜性、不支持某些應(yīng)用（比如VPN）

三，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)

1.靜態(tài)NAT

靜態(tài)NAT實(shí)現(xiàn)私網(wǎng)地址和公網(wǎng)地址的一對(duì)一轉(zhuǎn)換。有多少個(gè)私網(wǎng)地址就需要配置多少個(gè)公網(wǎng)地址

靜態(tài)NAT不能節(jié)約公網(wǎng)地址，但可以起到隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的作用

內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)文時(shí)，靜態(tài)NAT將報(bào)文的源IP地址替換為對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址：外部網(wǎng)絡(luò)向內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送響應(yīng)報(bào)文時(shí)，靜態(tài)NAT將報(bào)文的目的地址替換為相應(yīng)的私網(wǎng)地址

工作原理：

在靜態(tài)NAT中，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)需要外部訪問(wèn)的設(shè)備都被分配一個(gè)固定的公有IP地址。當(dāng)內(nèi)部設(shè)備嘗試與外部網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，NAT設(shè)備（如路由器或防火墻）會(huì)查看靜態(tài)NAT映射表，找到與該內(nèi)部IP地址對(duì)應(yīng)的公有IP地址，并將其用于出站的數(shù)據(jù)包。對(duì)于入站的數(shù)據(jù)包NAT設(shè)備會(huì)根據(jù)其目標(biāo)公有IP地址在映射表中找到對(duì)應(yīng)的內(nèi)部IP地址，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該內(nèi)部設(shè)備

配置：

靜態(tài)NAT的配置通常在路由器或防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行。管理員需要定義內(nèi)部IP地址和對(duì)應(yīng)的外部IP地址之間的映射關(guān)系。這些映射關(guān)系被存儲(chǔ)在NAT映射表中，用于指導(dǎo)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)

優(yōu)點(diǎn)：

1.可預(yù)測(cè)性：由于映射關(guān)系是靜態(tài)的，因此管理員可以準(zhǔn)確地知道哪個(gè)內(nèi)部IP地址將使用哪個(gè)外部IP地址 2.可靠性：靜態(tài)NAT不會(huì)因?yàn)閮?nèi)部IP地址的變化而受到影響，從而保證了通信的可靠性 3.靈活性：管理員可以根據(jù)需要隨時(shí)添加、修改或刪除靜態(tài)NAT映射

缺點(diǎn)：

1.IP地址浪費(fèi)：靜態(tài)NAT為每個(gè)需要外部訪問(wèn)的內(nèi)部設(shè)備分配一個(gè)公有IP地址，可能導(dǎo)致公有IP地址的浪費(fèi) 2.管理復(fù)雜性：隨著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備數(shù)量的增加，管理靜態(tài)NAT映射表的復(fù)雜性也會(huì)增加 3.可擴(kuò)展性差：當(dāng)公有IP地址資源有限時(shí)，靜態(tài)NAT可能無(wú)法滿足大量?jī)?nèi)部設(shè)備的外部訪問(wèn)需求

2.動(dòng)態(tài)NAT

多個(gè)私網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)多個(gè)公網(wǎng)IP地址，基于地址池一對(duì)一映射

工作原理：

當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)需要訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包

NAT設(shè)備（如路由器）會(huì)攔截這個(gè)數(shù)據(jù)包，并查看其源IP地址（即內(nèi)部私有IP地址）

NAT設(shè)備會(huì)在其N(xiāo)AT轉(zhuǎn)換表中查找一個(gè)可用的公有IP地址，并將其分配給這個(gè)內(nèi)部主機(jī)

NAT設(shè)備會(huì)修改數(shù)據(jù)包的源IP地址為分配的公有IP地址，并將其發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)向內(nèi)部主機(jī)發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)包時(shí)，NAT設(shè)備會(huì)查找其N(xiāo)AT轉(zhuǎn)換表，找到對(duì)應(yīng)的內(nèi) 部私有IP地址，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該主機(jī)

配置：

創(chuàng)建公有IP地址池：

在NAT設(shè)備上配置一個(gè)公有IP地址池，該池包含可用的公有IP地址

走義內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)：

指定需要進(jìn)行NAT轉(zhuǎn)換的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)范圍

配置動(dòng)態(tài)NAT規(guī)則：

將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)范圍與公有IP地址池關(guān)聯(lián)起來(lái)，以便在需要時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換

優(yōu)點(diǎn)：

1.節(jié)省公有IP地址資源 2.動(dòng)態(tài)分配地址，提高了IP地址的利用率 3.適用于內(nèi)部主機(jī)數(shù)量較多且需要訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景

缺點(diǎn)：

1.需要預(yù)先配置公有IP地址池和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)范圍 2.如果公有IP地址池中的地址數(shù)量不足，可能會(huì)導(dǎo)致地址分配失敗 3.在某些情況下，可能需要手動(dòng)干預(yù)以調(diào)整地址分配策略

四、PAT端口多路復(fù)用

1.原理

地址映射：

PAT將不同內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址的報(bào)文的源IP地址轉(zhuǎn)換為同一公網(wǎng)IP地址，但為每個(gè)內(nèi)部主機(jī)分配一個(gè)不同的端口號(hào)。這樣，即使多個(gè)內(nèi)部主機(jī)共享一個(gè)公網(wǎng)IP地址，它們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^(guò)不同的端口號(hào)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信

端口號(hào)轉(zhuǎn)換：

內(nèi)部主機(jī)與外部主機(jī)通信時(shí)，PAT不僅改變數(shù)據(jù)包的IP地址，還改變其端口號(hào)。這確保了即使多個(gè)內(nèi)部主機(jī)使用相同的內(nèi)部端口號(hào)，它們也可以通過(guò)PAT映射到公網(wǎng)IP的不同端口號(hào)上，從而避免沖突

2.作用

1.節(jié)約公網(wǎng)IP地址：

通過(guò)PAT，多個(gè)內(nèi)部主機(jī)可以共享一個(gè)或多個(gè)公網(wǎng)IP地址，從而大大節(jié)約公網(wǎng)IP資源

2.增強(qiáng)安全性：

由于外部網(wǎng)絡(luò)只能看到公網(wǎng)IP地址和對(duì)應(yīng)的端口號(hào)，而無(wú)法直接看到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和主機(jī)信息，因此PAT可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性

3.隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

PAT可以隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和主機(jī)信息，防止外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的攻擊和探測(cè)

3.配置

定義內(nèi)外網(wǎng)接口：

在路由器或NAT設(shè)備上，需要定義內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的接口。內(nèi)網(wǎng)接口連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，外網(wǎng)接口連接外部網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)）

定義內(nèi)網(wǎng)地址范圍和外網(wǎng)地址：

使用訪問(wèn)控制列表（ACL）定義允許通過(guò)NAT的內(nèi)部地址范圍，并使用NAT池定義公網(wǎng)IP地址

配置NAT規(guī)則：

在路由器或NAT設(shè)備上配置NAT規(guī)則，指定哪些內(nèi)部地址和端口號(hào)應(yīng)該被映射到哪個(gè)公網(wǎng)IP地址和端口號(hào)

五、PAT

PAT在網(wǎng)絡(luò)中通常指的是端口地址轉(zhuǎn)換，它是NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。NAT技術(shù)允許私有網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備使用非路由的私有IP地址，同時(shí)仍然可以訪問(wèn)公共網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)），NAT有多種實(shí)現(xiàn)方式，包括靜態(tài)NAT、動(dòng)態(tài)NAT和PAT（也稱(chēng)為NAPT，Network Address Port Translation）

1.作用

1.改變數(shù)據(jù)包的ip地址和端口號(hào) 2.能夠大量節(jié)約公網(wǎng)IP地址

2.類(lèi)型

1.動(dòng)態(tài)PAT，包括NAPT和Easy IP：NAT是一對(duì)一轉(zhuǎn)換 ? ?NAPT 多對(duì)一轉(zhuǎn)換 2.靜態(tài)PAT，包括NAT Server

六、NAPT

1.原理

1.地址轉(zhuǎn)換：

當(dāng)私有網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備嘗試訪問(wèn)公共網(wǎng)絡(luò)時(shí)，NAPT設(shè)備（如路由器或防火墻）會(huì)將該設(shè)備的私有IP地址替換為公共IP地址。這是NAT的基本功能

2.端口轉(zhuǎn)換：

由于多個(gè)私有設(shè)備共享同一個(gè)公共|P地址，NAPT還需要將每個(gè)設(shè)備的私有端口號(hào)映射到一個(gè)獨(dú)特的公共端口號(hào)。這樣，當(dāng)外部設(shè)備響應(yīng)來(lái)自私有設(shè)備的請(qǐng)求時(shí)，NAPT設(shè)備可以正確地將響應(yīng)路由回私有網(wǎng)絡(luò)中的原始設(shè)備

3.維護(hù)轉(zhuǎn)換表：

NAPT設(shè)備維護(hù)一個(gè)轉(zhuǎn)換表，該表記錄了私有IP地址、私有端口號(hào)、公共IP地址和公共端口號(hào)之間的映射關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)包通過(guò)NAPT設(shè)備時(shí)，設(shè)備會(huì)查看轉(zhuǎn)換表以確定如何修改數(shù)據(jù)包的源地址和端口號(hào)（對(duì)于出站數(shù)據(jù)包）或目的地址和端口號(hào)（對(duì)于入站數(shù)據(jù)包）

2.優(yōu)點(diǎn)

節(jié)約公共IP地址：

通過(guò)允許多個(gè)私有設(shè)備共享一個(gè)公共IP地址，NAPT極大地節(jié)省了公共IP地址的使用

隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：

由于外部設(shè)備只能看到公共IP地址和端口號(hào)，因此NAPT隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)結(jié)構(gòu)和設(shè)備信息

增強(qiáng)安全性：

由于隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和設(shè)備信息，NAPT增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。此外，NAPT還可以與防火墻等安全設(shè)備結(jié)合使用，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的安全性

七、EasyIp

1.原理

當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)要訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，防火墻（或路由器）會(huì)將IP數(shù)據(jù)報(bào)文頭中的內(nèi)網(wǎng)IP地址和端口號(hào)轉(zhuǎn)換為外網(wǎng)IP地址和端口號(hào)。這個(gè)外網(wǎng)IP地址就是防火墻（或路由器）的接口地址，而端口號(hào)則是根據(jù)內(nèi)部主機(jī)的請(qǐng)求動(dòng)態(tài)分配的

2.優(yōu)點(diǎn)

簡(jiǎn)化配置：

EasyIP不需要建立公有IP地址池，直接使用防火墻（或路由器）的接口地址作為NAT轉(zhuǎn)換的公網(wǎng)地址，從而簡(jiǎn)化了配置過(guò)程

動(dòng)態(tài)分配：

端口號(hào)是根據(jù)內(nèi)部主機(jī)的請(qǐng)求動(dòng)態(tài)分配的，因此可以支持多個(gè)內(nèi)部主機(jī)同時(shí)訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)

八、NAT server

1.原理

1.地址映射：

NAT Server通過(guò)配置，將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器的私有IP地址和端口號(hào)映射到外部網(wǎng)絡(luò)中的公共IP地址和端口號(hào)。這個(gè)映射關(guān)系可以是靜態(tài)的（即手動(dòng)配置），也可以是動(dòng)態(tài)的（即根據(jù)內(nèi)部服務(wù)器的請(qǐng)求自動(dòng)分配）

2.請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)：

當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)嘗試訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器時(shí)，它會(huì)向NAT Server發(fā)送請(qǐng)求。NAT Server會(huì)根據(jù)事先配置好的地址映射關(guān)系，將請(qǐng)求中的目標(biāo)地址和端口號(hào)替換為內(nèi)部服務(wù)器的私有IP地址和端口號(hào)，并將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部服務(wù)器

3.響應(yīng)返回：

內(nèi)部服務(wù)器收到請(qǐng)求后，會(huì)處理該請(qǐng)求并生成響應(yīng)。這個(gè)響應(yīng)會(huì)首先被NAT Server截獲然后NAT Server會(huì)根據(jù)連接追蹤和地址映射表，將響應(yīng)中的源地址和端口號(hào)替換為外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)的公共IP地址和端口號(hào)，并將響應(yīng)返回給外部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)

2.優(yōu)點(diǎn)

1.安全性：

通過(guò)NAT Server的地址映射和轉(zhuǎn)發(fā)功能，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器可以隱藏其真實(shí)的IP地址，從而避免了直接暴露給外部網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)。這增加了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性

2.靈活性：

NAT Server可以根據(jù)需要配置多個(gè)地址映射關(guān)系，支持多個(gè)內(nèi)部服務(wù)器同時(shí)被外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。同時(shí)，NAT Server還支持動(dòng)態(tài)地址映射和端口轉(zhuǎn)發(fā)，使得配置更加靈活和方便

3.性能優(yōu)化：

NAT Server可以?xún)?yōu)化內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的通信性能。通過(guò)地址映射和轉(zhuǎn)發(fā)功能NAT Server可以減少網(wǎng)絡(luò)中的路由表項(xiàng)和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能

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