为什么需要NAT，目前家庭的计算机器如何上网？（原创）

Posted 2020-10-09 FromScratch

1、什么是NAT？

    字面翻译网络地址转换。

2、产生的背景
    解决公网IP不足的问题。
    官方规定，将IP地址资源进行分类，分为ABCDE，常用ABC三类，在每类中划分出了一些私有IP供各单位使用。
    私有地址可以在各单位重复使用，原因是在公网内，通过ACL对私有地址进行屏蔽。
    A：1-127.xx.xx.xx/8
       私有：10网段
    B：128-191.xx.xx.xx/16
       私有：172.16.xx.xx--172.31.xx.xx
    C:192-223.xx.xx.xx/24
       私有：192.168.xx.xx
    D:224-239.xx.xx.xx 组播
    E:240-254.xx.xx.xx 科研

    由于公网对私有地址进行了屏蔽，那么单位内网上网，就需要在出口网关把私有地址转换为公网地址上网，也就是所谓的NAT。
3、目前家庭上网的原理
   目前家庭通常会有一台路由器，自己购买或服务商提供，路由器会给每个连接建立
   “来源地址：端口《----》路由器地址：随机分配端口“的映射条目，简称PAT。
   会把来源数据包的源IP地址和端口号修改为“路由器公网地址：随机分配端口号“，然后转发出去。
   当数据报响应回来时，会根据映射条目修改目标IP地址和端口号，转发到内网机器。在连接期间，条目有效。
   断开后，“路由器地址：随机分配端口”可以分配给其它连接使用，端口多路复用的说法由此而来。