浅析NAT原理

1、NAT

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NAT（Network Address Translation）网络地址转换。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址（即仅在本专用网内使用的专用地址），但现在又想和因特网上的主机通信（并不需要加密）时，可使用NAT方法。

这种方法需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。这样，所有使用本地地址的主机在和外界通信时，都要在NAT路由器上将其本地地址转换成全球IP地址，才能和因特网连接。

2、NAT功能

1）宽带分享：这是 NAT 主机的最大功能。

2）安全防护：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，所以 Client 端的 PC 当然就具有一定程度的安全了，外界在进行端口扫描的时候，就侦测不到源Client端的PC 。

3、NAT实现方式

静态转换、动态转换、端口多路复用

4、NAT工作原理

在图中，专用网192.168.0.0内所有主机的IP地址都是本地IP地址192.168.x.x。NAT路由器至少有一个全球IP地址，才能和因特网相连。图中NAT路由器有一个全球IP地址172.38.1.5（NAT路由器可以有多个全球IP地址）。

NAT路由器收到从专用网内部的主机A发往因特网上主机B的IP数据报：源IP地址是192.168.0.3，而目的地址是213.18.2.4 。NAT路由器把源IP地址转换为新的IP地址即NAT的全球IP地址172.38.1.5 ，然后转发出去，主机B收到时认为源IP地址是172.38.1.5，主机B在做应答时IP数据报的目的IP地址是172.38.1.5，将IP数据报发送给NAT路由器，NAT路由器收到IP数据报时要再次进行IP地址转换，通过NAT地址转换表，把IP数据报旧的目的IP地址（172.38.1.5）转成新的目的IP地址（主机A的本地IP地址）。

5、NAT的弊端

在一个具有NAT功能的路由器下的主机并没有建立真正的端对端连接，并且不能参与一些因特网协议。一些需要初始化从外部网络建立的TCP连接，和使用无状态协议（比如UDP）的服务将被中断。除非NAT路由器作一些具体的努力，否则送来的数据包将不能到达正确的目的地址。（一些协议有时可以在应用层网关的辅助下，在参与NAT的主机之间容纳一个NAT的实例，比如FTP。）NAT也会使安全协议变的复杂。

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