NAT详解：静态映射与动态转换

本文介绍了网络地址转换（NAT）的基本概念、私有地址的使用以及NAT的分类。NAT主要用于解决公网IP地址的短缺问题，它允许内部私有网络中的设备使用未注册的私有IP地址进行通信，通过转换为公网IP地址与外部网络交互。 在IP地址的分类中，A类、B类和C类地址是常见的。其中，A类地址范围从1到126，B类地址从128到191，C类地址从192到223。127这个地址是保留的，用于环回测试。公网IP地址必须向专门的IP地址管理机构申请，而私有地址则被预留出来，可以在不需注册的情况下用于内部网络。 私有地址的范围包括： - A类私有地址：10.0.0.0 - 10.255.255.255 - B类私有地址：172.16.0.0 - 172.31.255.255 - C类私有地址：192.168.0.0 - 192.168.255.255 NAT通常部署在网络的边缘，即在内部网络和外部网络（如Internet）之间的边界路由器上。其主要功能是将内部网络的私有IP地址转换为公网可路由的IP地址，以便内部设备可以访问外部网络。 NAT操作涉及以下术语： - Inside Local Address：内部本地地址，是指内部网络主机使用的私有IP地址。 - Inside Global Address：内部全局地址，是指经过NAT转换后，用于外部网络通信的公网IP地址。 - Address Pool：地址池，是指由ISP或网络接口卡（NIC）提供的可用于NAT转换的一组公网IP地址。 NAT主要分为两类： 1. 静态NAT：在这种模式下，内部主机的私有地址与外部的全局IP地址之间存在一对一的固定映射。例如，Pc1的10.1.1.1映射到200.200.200.1，Pc2的10.1.1.2映射到200.200.200.2。这种映射关系是静态配置的，不会随时间变化。 2. 动态NAT：在这种情况下，内部主机的私有地址会从一个地址池中动态分配一个全局IP地址。这意味着每次内部主机进行通信时，可能使用的全局IP地址会不同，这有助于更有效地利用有限的公网IP地址资源。 此外，还有端口地址转换（PAT）或NAPT（网络地址端口转换），这种类型进一步节省了公网IP地址，因为多个内部主机可以共享同一个全局IP地址，但通过不同的端口号来区分不同的连接。 配置NAT通常涉及定义内部网络、外部网络、地址池以及相应的转换规则。对于大型网络，NAT的配置和管理可能需要高级的网络知识和策略规划，以确保网络的正常运行和安全。