NAT基础

Posted 2023-06-02 三万光年

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了NAT基础相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

第一个问题，为什么？

为什么存在NAT，设计NAT解决了哪些问题？

场景1. 作为企业内网的用户需要访问公网，但是公有IP地址不够用，如果所有企业的每一台主机都申请一个公有IP，则公有IP很快就会消耗殆尽。局域网私网地址用户访问公网-出方向

场景2. 企业在局域网部署了一台服务器，对外提供如web服务，但是也不可能给每台服务器申请一个公网IP，使得外网用户可以访问局域网的服务器。公网用户访问局域网内私网地址服务器-入方向

NAT解决了上述两种情况的访问问题。

第二个问题，NAT是如何解决上述两个问题的

场景1中，在边界路由器设置NAT转换规则，将客户PC机发送到公网的数据包进行源地址转换，例如PC IP 192.168.10.1 255.255.255.0，

则可以设置转换规则

1. 192.168.10.1转换成113.222.258.41，这是一对一的地址转换

或者可以设置转换规则如

1. 192.168.10.0/24 转换成113.222.258.41----113.222.258.55，这是多对多的地址转换，动态地址转换

2. 192.168.10.0/24转换成113.222.258.41，这是多对一的转换，端口地址转换PAT，用113.222.258.41的不同端口号来标识192.168.10.0/24中的不同主机

场景2，是通过目的地址转换来实现的，即DNAT，也可以称之为端口映射，暂时不在本文讨论范围内，我们集中在场景1如何解决。

下图为一个实例，ABC三个路由器为内网设备，ISP为公网路由器，172.16.10.0/24位公网网段，路由器A为边界路由器。

在没有NAT的情况下，假设ABC3个路由器之间通过动态路由如BGP等学习到了对方的路由，则路由器C的端口192.168.30.2是有路由可以到达172.16.10.1/24的网段，但是无法ping通。

原因是由于ping包可以到达172.10.10.1，但是ISP路由器没有192.168.30.0/24的路由。

如果有了PAT，则ISP路由器收到的数据包的元IP变成了172.10.16.x，则ISP会直接将回包发送通往段的A路由器e0/1接口，A再转换回192.168.30.0，而A有到192.168.30.0的路由，则可以ping通。

路由交换基础——NAT（网络地址转换）

网络地址转换

🍎前言

IPV4地址枯竭限制网络发现的瓶颈，网络地址转换（NAT）用于实验公网地址不足的问题。将私网地址转换为公网地址。

🍏技术背景

企业或庭所使用的网络为私有网络，使用私有地址。（内网）
运营商维护的网络为公共网络，使用公有地址。（外网）
私有地址不能在公网中路由。
NAT一般部署在连接内网和外网的网关设备上。

🍊NAT

Network Address Translation，网络地址转换

将IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址的过程。
有效避免来自外网的攻击，可以很大程度上提高网络安全性。
控制内网访问外网、外网访问内网，解决了内网和外网不能互通的问题。

🍋NAT类型

静态NAT：一对一的地址转换，一个公网地址只保留给一个私网地址使用。

动态NAT：基于地址池动态转换。但当地址用尽以后，只能等待被占用的公网地址
被释放后，其他主机才能使用。

NAPT：Network Address Port Translation，多对一转换，多个私网地址映射到
同一个公网地址上，实现地址复用。

Easy IP：类似NAPT，直接使用公网接口的地址进行转换，适用于拨号的场景。

NAT Server：当需要外网访问内网服务的时候，可以配置“公网IP地址+端口号”
与“私网IP地址+端口号”间的映射关系来实现。