nat工作原理
tony
深入學習nat工作原理
我們單位中的電腦很多，組成了乙個區域網，網路中只有乙個電腦和外網（internet）相連,當然有乙個外網位址，但僅僅乙個。我以前一直不明白，我們區域網的電腦均能上網，幾台同時上也沒有問題，究竟是怎麼實現的？
當時我知道，internet網上的計算機都必須有乙個ip位址（公址public ip），才能和internet網路上其他裝置正確通訊。在某個時刻必須是唯一的（這句話某個時刻要解釋一下，我以前家用電腦是通過電信上網的，每次登陸上網都會從電信公司isp得到乙個公址public ip，但每次並不相同，當我得到某個公址public ip，外網上的其他裝置不會為我得到的那個公址public ip；但是當我下線以後，其他某一台電腦是可以得到我剛才用的那個公址public ip。其實isp是把公址public ip是租給我的，我不租時他們可以租給其他電腦以提高public ip利用率（public ip就是一種資源，不是無窮無盡的），但是不可以同時把乙個公址public ip租給兩台裝置，可以在不同時間把乙個公址public ip租給兩台或更多裝置，在任一時間乙個公址public ip只對應著internet網上乙個裝置，如我的計算機，而不會兩個）
我們區域網的電腦均能上網，幾台同時上也沒有問題，究竟又是怎麼實現的？這就要說到我們今天學習的nat。
下面先來一段教科書上的定義：nat
網路位址轉換(nat,network address translation)屬接入廣域網(wan)技術,是一種將私有(保留)位址轉化為合法ip
位址的轉換技術,它被廣泛應用於各種型別internet接入方式和各種型別的網路中。原因很簡單，nat不僅完美地解決了lp位址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網路外部的攻擊，隱藏並保護網路內部的計算機。
看了上面定義，還是不能理解區域網中電腦幾台同時均能上網的問題。
nat的實現方式有三種，即靜態轉換static nat、動態轉換dynamic nat 和 埠多路復用overload。
搞懂了其中埠多路復用overload，你就能理解理解區域網中電腦幾台同時均能上網的問題了。不要怕頭疼，接著看，關鍵的地方要到啦。
埠號才是完整的通訊位址！
埠是什麼？我羅嗦幾句。這裡的埠是指軟埠。有有軟就有硬，對！硬埠直觀、簡單，就是電腦主機箱後面的那些插口：rj45介面、串列埠、並口、rs232等等，看得見、數得清的。
軟埠是什麼東東？電腦裡應用程式、服務等開啟的埠，看不見的，當然你看不見不要緊，那些應用程式能知道並使用。每個和外部通訊的應用程式均會建立屬於自己的乙個（或幾個）軟埠以便和外部通訊。當然每個埠有自己的埠號以示區分。通常一台計算機最多可以開65535個埠，也就是說埠號可以是1～65535，完全夠你（的計算機中的應用程式）用的了。我們說的遠端桌面運用，其實就開了乙個埠：3389.通過這乙個埠就可以完全控制你的電腦了。
有人還是搞不清軟埠、硬埠，比如我以前就這樣，看見埠就頭暈。（我這人挺笨的，我媽可以證明）所以我就再比較一下他們。我們通常上網瀏覽、發郵件等會同時開幾個軟埠，他們都是通過rj45這乙個硬埠和外界通訊的，也就是說，乙個硬埠中可以同時通過幾個軟埠中的通訊資料。體會一下吧。什麼，還不懂？！你可以到一邊涼快……
順便說一句，應用程式都必須建立通訊埠嗎？不一定。比如有些遊戲（也是一種應用程式）有單機版和網路版的，單機版就不一定建立通訊埠（如果能更新就要建立），網路版一定會建立。以後你就知道單機版和網路版的含義和區別了吧。
埠問題說了半天，也許你已經……，我要說的，正是這些埠構成nat的基礎，使內網的多台電腦能夠共享乙個公址public ip同時上網。理解上面的內容，下面就說明nat工作原理——本篇重點
！
nat工作原理圖
圖 1
1、假設我們區域網中的一台電腦a(192.168.1.100),開啟了ie瀏覽器，ie
瀏覽器程式執行後，開啟本機的1111
（ nat
伺服器的計算機有兩個網絡卡：乙個和內網相連，此網絡卡
ip 是私址（
privite ip
）型別，我們這為
(192.168.1.1)
；另外乙個
和外網（
internet
）相連，此網絡卡
ip 是公址（
public ip
）型別，我們這為
(122.195.93.74)
。他把區域網和外網聯絡起來，並完成內外網位址（ip+埠）的對映工作）
2：1111
改為122.195.93.74
：2222
，這個過程就是nat。資料報的目標位址不變。同時，他會在自己計算機中建立如圖2的對照表（nat table），以後還用的上此表，後面會說到。
圖 2從上我們可以看到，無論是ie瀏覽器程式開的埠，如本例中1111，還是
nat 伺服器的
對映埠本例中2222，都是隨機的，但一旦建立，他們必須是一一對應的對映關係，而且不會被其他程式再使用！
4web伺服器）——
12.130.132.30：80
口執行的程式收到此資料報以後，處理分析得知，要把本站某網頁內容複製後再發到
122.195.93.74
：2222
（注意這是我們的
nat計算機），就打包資料傳送。這個資料報也有源位址和目標位址，源位址
12.130.132.30：80
122.195.93.74
：2222
（我們的
nat計算機）。
5、很快我們的
nat計算機就收到到此包了，
nat計算機根據圖
2的對照表，把此資料報的目標位址從
122.195.93.74
：2222
改為192.168.1.100
：1111，
這個過程也是
nat12.130.132.30：80
。
6、修改後將資料報向內網發出，我的這台區域網中的電腦
a，更確切的說我的電腦執行著的
ie
至此完成我們內網電腦通過
natnat
兩次：在我內網計算機上傳的過程中，資料報的源位址改過一次，目標位址一直保持不變；下傳過程中相反。
類似的，我們區域網中的計算機
b要訪問外網，過程和上相似，
nat伺服器會提供另外乙個未用的埠給區域網中的計算機
b。只要
nat伺服器能提供不同的埠（
nat
NAT基本工作原理
為什麼要有nat技術呢，很明顯是想節省下ip位址。比如有100台要上網的終端，我沒有必要給你100個公有ip,分給你乙個公有ip就行。先介紹下基本分類。1.靜態nat 所謂靜態，就是不動嘛，網路管理員簡稱網管，她會建立乙個nat位址轉換表，該表中的內部位址與公網ip進行一一對應，只要網管不改寫這個表...
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