id=16630_67814952_p0.jpg

NET原理

• NAT(Network Address Translation，网络地址转换),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， 这就是NAT的工作原理。

• NAT(Network Address Translators)：称为基本的NAT，这种转换的核心是地址而不是端口，基本很少见了

• NAPT(Network Address/Port Translators)：其实这种才是我们常说的 NAT，就以这种来说

NAT实现方式

• NAT有三种实现方式：
  • 静态转换(Static NAT)
  • 动态转换(Dynamic Nat)
  • 端口多路复用（Port address Translation,PAT）

静态NAT：将特定的公网地址和端口 一对一 的映射到特定的私网地址和端口,且每个私网地址都是确定的。

动态地址NAT ：将内部地址与公网地址一对一的转换，但是动态地址是从合法的地址池中动态的选择未使用的公网地址，是随机的；当用户断开连接后，再次连接，可能外部地址就会切换成了另一个

网络地址端口转换NAPT（端口多路复用） :这也算是一种动态的，将多个内部地址转换为同一个公网地址，用不同的端口来区别不同的主机,可以分为圆锥型NAT和对称性NAT

• NAPT NAT的分类：
  • 全锥NAT(Full Cone NAT)
  • 限制性锥NAT（Restricted Cone NAT）
  • 端口限制性锥NAT(PortRestricted Cone NAT)
  • 对称NAT (Symmetric NAT)

内部主机----->私有地址----->NAT----公网地址----->外部主机

全锥NAT(Full Cone NAT) : 一个私有地址(addr)映射到公网地址(addr)后,内部地址(addr)可以收到任意外部主机(host)发到所映射公网地址(addr)的数据报

全锥NAT

(地址)限制性锥NAT（[Address-]Restricted Cone NAT） : 一个私有地址(addr)映射到公网地址(addr)后，只有当内部主机(host)先给该(任意)外部主机(host)发送数据包后,内部主机才能通过(所映射的)公网地址接收到 该(任意)外部主机 发送到 公网地址的数据包(不限端口)[外部主机从任意端口发送到公网地址的报文将会被转发到私网地址]

(地址)限制性锥NAT

端口限制性锥NAT(Port-Restricted Cone NAT) ： 这种实现方式与 限制性锥NAT 类似，只是多了 端口 的限制。一个私有地址(addr)映射到公网地址(addr)后，内部主机必须先向外部主机发过数据包之后，外部主机才能够通过 对应的端口 发包到达内部地址(从"哪"进从"哪"出)

端口限制性锥NAT

对称NAT (Symmetric NAT) ： 这种实现方式不同于以上3种，就是不属于 锥NAT（Cone NAT）。当同一台内部主机使用 相同的 端口与 不同的 外部主机通信时，对称NAT会重新建立一个会话，为这个会话分配不同的端口；只有收到报文的外部主机从其对应的端口发送回应的报文，才能被转换(从"哪"来回"哪"去)。即使内部主机使用之前用过的地址端口去连接不同外部主机(或端口)时，NAT网关也会建立新的映射关系

对称NAT

NAT作用

• 完美地解决了lP地址不足的问题

• NAT不仅实现地址转换，同时还起到防火墙的作用，隐藏内部网络的拓扑结构，有效地避免来自网络外部的攻击,因为对于外部主机来说，内部主机是不可见的,NAT 之内的 PC 联机到 Internet 上面时，他所显示的 IP 是 NAT 主机的公共 IP

• 同时，也对P2P这种端到端连接的应用造成了困扰

参考文献

Nat穿透一
NAT的几种类型
NAT概述
NAT基本原理及应用
NAT原理与NAT穿越
NAPT(以此类型讨论)