NAT与端口转发：理解NAT对端口映射的作用

# 1. 了解网络地址转换（NAT）的概念和基本原理

## 1.1 什么是NAT？

NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种在计算机网络中将私有网络的IP地址转换为公共网络IP地址，或者反之，以实现内部网络和外部网络之间通信的技术。

## 1.2 NAT的作用和原理

NAT的主要作用是在互联网中保护内部网络，同时节省公共IP地址。它通过修改数据包的目标IP地址和/或端口号来实现内部私有地址与外部公共地址的映射。这种映射可以是一对一或多对多的关系。

## 1.3 NAT与端口转发的关系

NAT与端口转发密切相关，端口转发是NAT的一种特殊应用，它允许外部网络访问内部网络的指定端口，实现了对指定端口的数据传输。端口转发基于NAT技术，通过在路由器或防火墙上配置端口映射规则来实现。

以上是NAT的基本概念和原理，下一章节将深入介绍端口映射在NAT中的重要作用。

# 2. NAT中的重要概念

在了解NAT（网络地址转换）的概念和原理之后，我们需要进一步了解NAT中的一个重要概念——端口映射。本章将介绍什么是端口映射，以及它在NAT中的作用。

### 2.1 什么是端口映射？

端口映射（Port Mapping）是一种将网络设备（比如路由器、防火墙等）上的一个端口映射到另一个端口的过程。在网络通信中，每个设备都有一个IP地址和一个端口号。IP地址用于标识设备，端口号用于标识设备中的不同应用程序或服务。

端口映射的过程可以将外部请求发送到内部网络中的某个特定设备或应用程序，从而实现远程访问或服务。通过端口映射，内部设备可以被外部网络访问到，而外部网络无需了解内部设备的详细信息。

### 2.2 端口映射的作用

端口映射在NAT中扮演着非常重要的角色。它可以解决以下问题：

- 内部网络中的设备或应用程序需要被外部访问时，通过端口映射可以将外部请求转发到对应的设备或应用程序上。

- 多个设备或应用程序共享同一个公网IP地址时，通过端口映射可以使不同的请求转发到不同的设备或应用程序上。

端口映射的作用在很多应用场景中都有体现，比如远程桌面、多玩家游戏、VoIP电话等。

### 2.3 不同类型的端口映射

在NAT中，有多种不同类型的端口映射方式。常见的包括以下几种：

- 静态端口映射（Static Port Mapping）：将指定的外部端口映射到内部设备的固定端口上。

- 动态端口映射（Dynamic Port Mapping）：根据设备或应用程序的需求，动态分配可用的外部端口。

- 特定应用程序端口映射（Application-Specific Port Mapping）：仅将特定应用程序所需的端口映射到内部设备。

根据不同的需求和应用场景，选择合适的端口映射方式非常重要。

以上是关于端口映射的介绍，下一章我们将详细讨论不同类型的NAT。

# 3. 全锥形、受限制锥形、端口受限制锥形

在了解NAT（网络地址转换）的概念和原理后，我们来学习一些基本的NAT类型，包括全锥形、受限制锥形和端口受限制锥形NAT。这些类型在网络通信中起到了重要的作用。

#### 3.1 全锥形NAT（Full Cone NAT）

全锥形NAT是最简单和最宽松的NAT类型。它的工作原理是在NAT设备中维护一个表格，该表格记录了内部网络中的每个IP地址和端口与外部网络中的NAT映射的关系。当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时，NAT设备会为该数据包分配一个新的外部IP地址和端口，并在表格中记录对应关系。这样，当外部网络返回数据包时，NAT设备会根据表格中的映射关系将数据包转发到内部网络的主机上。

由于全锥形NAT不对内部网络的IP地址和端口做限制，因此任何外部网络的主机都可以通过已知的映射关系与内