IP协议——NAT技术

在之前介绍网络层时，我们有提到过对于IPv4协议来讲，IP地址不够的问题。NAT（网络地址转）技术则是当前解决IP地址不够用的重要手段，它是路由器的一个重要功能。

1.NAT技术的作用

（1）NAT可以将私有IP对外通信时转化为全局IP，即NAT就是将私有IP与全局IP相互转化的技术

（2）很多家庭，学校，公司内部采用每个终端设置私有IP，而在路由器或必要的服务器设置全局IP

（3）全局IP要求唯一性，但是私有IP不需要，在不同局域网出现相同的私有IP是没有影响的

2.NAT技术的IP转化过程

如上图，客户端为10.0.0.10的A要向目的地址为163.221.120.9的主机发数据。即私有IP要去找全局IP，需要经过NAT技术的转化。所以NAT路由器将A的地址转换成了全局IP202.244.174.37。同样的，若163.221.120.9的主机要向A客户机发数据时，NAT路由器则会给将目的地址202.244.174.37转化为10.0.0.10。

NAT路由器内部有一张自动生成的，用于地址转换的表。当第一次10.0.0.10向163.221.120.9发送数据时就在表中生成了它们的映射关系。上述的转化就是建立在该表上完成的，这样就不会担心从外网返回局域网时找不到对应的客户端。

3.NAPT技术

若是在同一局域网下，有多台主机都访问同一个外网服务器，那么对于服务器返回的数据中，目的IP都是相同的，那么NAT路由器就不确定这个数据包到底是发给局域网中的哪一个主机。所以这里有了NAPT来解决这个问题，通过IP+port来建立这个关联关系。即在上述的NAT路由器中维护的表中添加每个主机对于的端口号，这样数据返回时就知道具体是返回给局域网的哪台主机了