NAT的几种类型

原创最新推荐文章于 2026-07-30 14:03:34 发布 2.4w 阅读 AI写同款

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基于机器学习和辐射传输的地表温度模拟方法对比对于不同的地表类型和不同的年份，经验方法是实用的，虽然整体精度不如物理方法，但具有计算速度快、对模型内部结构考虑较少等优点。尽管深度学习等回归的经验方法不需要考虑辐射传输和能量平衡的具体过程，但在其输入参数的选择上也不能是无序和随机的，而是应选择有关相应物理过程的参数。经验方法在处理不同年份相同地表类型或表现相对较好， RMSE 约为 1.50K，但在不同地表类型且不同年份模拟结果较差， RMSE 约为 3.0K，虽然精度不如物理方法，但它具有计算速度快，不需过多考虑模型内部结构的优点。阅读详情

AI摘要

本文介绍了NAT（网络地址转换）的概念，包括私有IP地址和公有IP地址的区分。重点讲解了NAT的两种主要类型——基本NAT和NAPT，以及详细阐述了NAT的四种类型：全锥型、限制锥型、端口受限锥型和对称型，分别解析了它们的工作原理和特点。

一、概念

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。
要真正了解NAT就必须先了解现在IP地址的适用情况，私有IP地址是指内部网络或主机的IP 地址，公有IP地址是指在因特网上全球唯一的IP地址。RFC 1918为私有网络预留出了三个 IP地址块，如下：
A 类：10.0.0.0～10.255.255.255
B 类：172.16.0.0～172.31.255.255
C 类：192.168.0.0～192.168.255.255
上述三个范围内的地址不会在因特网上被分配，因此可以不必向ISP或注册中心申请而在公司或企业内部自由使用。

二、分类

NAT主要可以分为两类：基本NAT和NAPT(Network Address/Port Translation):
1)基本NAT一般是用于NAT拥有多个公网IP的情形下，将公网IP地址与内网主机进行静态绑定。
2)NAPT(Network Address/Port Translators)：这种才是常见的NAT。NAPT将内部连接映射到外部网络中的一个单独IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的端口号。
一般来讲， NAT可以分为四种类型，分别是:

全锥型(Full Cone)
限制锥型(Restricted Cone)，或者说是IP受限锥型
端口受限锥型(Port Restricted Cone), 或者说是IP + PORT受限锥型
对称型(Symmetric)

假定公网一IP地址是45.6.99.100，监听端口是7545；
另一IP地址是46.7.100.101，监听端口是7546；
NAT routerIP地址是8.88.88.88；
NAT内部client是192.168.0.3。
假定client(192.168.0.3, 100)给一公网IP(45.6.99.100,7545)发送报文，报文到达路由器，路由器在自己的公网ip上开辟一个端口800，从而建立了一个映射关系(8.8.8.8,800)<--->(192.168.0.3,100), 建立映射关系后，所以(192.168.0.3,100)和(45.6.99.100,7545)之间的报文都通过这个映射关系进行转发。

1、client(192.168.0.3, 100)和一公网IP(45.6.99.100，7545)在路由器上建立好连接关系后，如果client(192.168.0.3,100)又给(46.7.100.101,7546)发送数据：

1）复用旧的映射关系(8.8.8.8, 800)<--->(192.168.0.3, 100)和(46.7.100.101,7546) 通信,这就是锥型(Cone)NAT；
2）创建新的映射关系(8.8.8.8, 801)<--->(192.168.0.3, 100)和(46.7.100.101,7546) 通信, 这就是对称型NAT。

2、client(192.168.0.3, 100)和一公网IP(45.6.99.100，7545)在路由器上建立好连接关系后，如果这个时候路由器(8.8.8.8)在800端口上收到从另外一台server(46.7.100.101,7546)发来的数据，是不是应该转发给(192.168.0.3, 100)呢？

有四种情况:

无条件转发给(192.168.0.3, 100)，这就是全锥型(Full Cone)NAT。
(192.168.0.3, 100)之前给(46.7.100.101)发送过数据，则转发，是受限锥型(Restricted Cone)。
(192.168.0.3, 100)之前给(46.7.100.101,7546)发送过数据，则转发，是端口受限锥型(Port Restricted Cone)。
丢弃报文，拒绝转发, 这就是对称型NAT。

通过五元组来分析NAT

Symmetric NAT型 (对称型)

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在客户机时    192.168.0.8:4000——6.7.8.9:8000 192.168.0.8:4000——6.7.8.10:8000
在网关时，两个不同session端口号不同
1.2.3.4:62000——6.7.8.9:8000 1.2.3.4:62001——6.7.8.10:8000
服务器C      6.7.8.9:8000
服务器D     6.7.8.10:8000

Cone NAT型（圆锥型）

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在客户机时              192.168.0.8:4000——6.7.8.9:8000 192.168.0.8:4000——6.7.8.10:8000
在网关时，两个不同session但端口号相同
1.2.3.4:62000——6.7.8.9:8000 1.2.3.4:62000——6.7.8.10:8000
服务器C           6.7.8.9:8000
服务器D           6.7.8.10:8000

a)Full Cone NAT（完全圆锥型）：从同一私网地址端口192.168.0.8:4000发至公网的所有请求都映射成同一个公网地址端口1.2.3.4:62000 ，192.168.0.8可以收到任意外部主机发到1.2.3.4:62000的数据报。
b)Address Restricted Cone NAT （地址限制圆锥型）：从同一私网地址端口192.168.0.8:4000发至公网的所有请求都映射成同一个公网地址端口1.2.3.4:62000，只有当内部主机192.168.0.8先给服务器C 6.7.8.9发送一个数据报后，192.168.0.8才能收到6.7.8.9发送到1.2.3.4:62000的数据报。
c)Port Restricted Cone NAT（端口限制圆锥型）：从同一私网地址端口192.168.0.8:4000发至公网的所有请求都映射成同一个公网地址端口1.2.3.4:62000，只有当内部主机192.168.0.8先向外部主机地址端口6.7.8.9:8000发送一个数据报后，192.168.0.8才能收到6.7.8.9:8000发送到1.2.3.4:62000的数据报。