网络地址转换 NAT (Network Address Translation)

·1994 年提出。

·需要在专用网连接到互联网的路由器上安装 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。

·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，才能和互联网连接。

问题：在专用网上使用专用地址的主机如何与互联网上的主机通信（并不需要加密）？

解决：

1.再申请一些全球 IP 地址。但这在很多情况下是不容易做到的。

2.采用网络地址转换 NAT。这是目前使用得最多的方法。

网络地址转换的过程

·在内部主机与外部主机通信时，在 NAT 路由器上发生了两次地址转换：

        离开专用网时：替换源地址，将内部地址替换为全球地址。

        进入专用网时：替换目的地址，将全球地址替换为内部地址。

NAT 地址转换表举例

·当 NAT 路由器具有 n 个全球 IP 地址时，专用网内最多可以同时有 n 台主机接入到互联网。

·可以使专用网内较多数量的主机轮流使用 NAT 路由器有限数量的全球 IP 地址。

通过 NAT 路由器的通信必须由专用网内的主机发起，因此，专用网内部的主机不能充当服务器用。

网络地址与端口号转换 NAPT

·NAT 并不能节省 IP 地址。

·NAPT 可以使多台拥有本地地址的主机，共用一个 全球 IP 地址，同时和互联网上的不同主机进行通信。

·使用运输层端口号的 NAT 叫做网络地址与端口号转换 NAPT (Network Address and Port Translation)，而不使用端口号的 NAT 就叫做传统的 NAT (traditional NAT)。

NAPT 地址转换表举例

·NAPT 把专用网内不同的源 IP 地址都转换为相同的全球 IP 地址，将 TCP 源端口号转换为新的 TCP 端口号（互不相同）。

·收到从互联网发来的应答时，从 IP 数据报的数据部分找出运输层端口号，从 NAPT 转换表中找到正确的目的主机。

欢迎一起学习~