網絡地址轉換/NAT

2020-12-06 電子發燒友

網絡地址轉換/NAT

佚名 發表於 2010-01-08 10:46:26

網絡地址轉換/NAT

 NAT英文全稱是「Network Address Translation」，中文意思是「網絡地址轉換」，它是一個IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任務組)標準，允許一個整體機構以一個公用IP（Internet Protocol）地址出現在Internet上。顧名思義，它是一種把內部私有網絡地址（IP位址）翻譯成合法網絡IP位址的技術。如圖


    簡單的說，NAT就是在區域網內部網絡中使用內部地址，而當內部節點要與外部網絡進行通訊時，就在網關（可以理解為出口，打個比方就像院子的門一樣）處，將內部地址替換成公用地址，從而在外部公網（internet）上正常使用，NAT可以使多臺計算機共享Internet連接，這一功能很好地解決了公共IP位址緊缺的問題。通過這種方法，您可以只申請一個合法IP位址，就把整個區域網中的計算機接入Internet中。這時，NAT屏蔽了內部網絡，所有內部網計算機對於公共網絡來說是不可見的，而內部網計算機用戶通常不會意識到NAT的存在。如圖2所示。這裡提到的內部地址，是指在內部網絡中分配給節點的私有IP位址，這個地址只能在內部網絡中使用，不能被路由（一種網絡技術，可以實現不同路徑轉發）。雖然內部地址可以隨機挑選，但是通常使用的是下面的地址：10.0.0.0~10.255.255.255，172.16.0.0~172.16.255.255，192.168.0.0~192.168.255.255。NAT將這些無法在網際網路上使用的保留IP位址翻譯成可以在網際網路上使用的合法IP位址。而全局地址，是指合法的IP位址，它是由NIC（網絡信息中心）或者ISP(網絡服務提供商)分配的地址，對外代表一個或多個內部局部地址，是全球統一的可尋址的地址。


    NAT功能通常被集成到路由器、防火牆、ISDN路由器或者單獨的NAT設備中。比如Cisco路由器中已經加入這一功能，網絡管理員只需在路由器的IOS中設置NAT功能，就可以實現對內部網絡的屏蔽。再比如防火牆將WEB Server的內部地址192.168.1.1映射為外部地址202.96.23.11，外部訪問202.96.23.11地址實際上就是訪問訪問192.168.1.1。另外資金有限的小型企業來說，現在通過軟體也可以實現這一功能。Windows 98 SE、Windows 2000 都包含了這一功能。

    NAT技術類型
    NAT有三種類型：靜態NAT(Static NAT)、動態地址NAT(Pooled NAT)、網絡地址埠轉換NAPT（Port－Level NAT）。
    其中靜態NAT設置起來最為簡單和最容易實現的一種，內部網絡中的每個主機都被永久映射成外部網絡中的某個合法的地址。而動態地址NAT則是在外部網絡中定義了一系列的合法地址，採用動態分配的方法映射到內部網絡。NAPT則是把內部地址映射到外部網絡的一個IP位址的不同埠上。根據不同的需要，三種NAT方案各有利弊。
    動態地址NAT只是轉換IP位址，它為每一個內部的IP位址分配一個臨時的外部IP位址，主要應用於撥號，對於頻繁的遠程聯接也可以採用動態NAT。當遠程用戶聯接上之後，動態地址NAT就會分配給他一個IP位址，用戶斷開時，這個IP位址就會被釋放而留待以後使用。
    網絡地址埠轉換NAPT（Network Address Port Translation）是人們比較熟悉的一種轉換方式。NAPT普遍應用於接入設備中，它可以將中小型的網絡隱藏在一個合法的IP位址後面。NAPT與動態地址NAT不同，它將內部連接映射到外部網絡中的一個單獨的IP位址上，同時在該地址上加上一個由NAT設備選定的TCP埠號。
    在Internet中使用NAPT時，所有不同的信息流看起來好像來源於同一個IP位址。這個優點在小型辦公室內非常實用，通過從ISP處申請的一個IP位址，將多個連接通過NAPT接入Internet。實際上，許多SOHO遠程訪問設備支持基於PPP的動態IP位址。這樣，ISP甚至不需要支持NAPT，就可以做到多個內部IP位址共用一個外部IP位址上Internet，雖然這樣會導致信道的一定擁塞，但考慮到節省的ISP上網費用和易管理的特點，用NAPT還是很值得的。

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