NAT技术详解：从私有地址到公网转换

本文主要介绍了网络地址转换（NAT）的概念、作用以及分类，强调了NAT在存根网络边缘，尤其是边界路由器上的应用，旨在帮助理解如何通过NAT技术来管理和转换网络地址。 NAT（网络地址翻译）是一种网络技术，它允许使用私有地址的内部网络设备通过共享一个或多个公有IP地址与外部网络通信。私有地址是未在全球互联网上注册的地址，由RFC1918定义，分为A、B、C三类，例如10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16。这些私有地址在本地网络内使用，而公网地址则需要从专门的IP地址管理机构申请。 NAT操作通常发生在存根网络的边缘，即边界路由器上。这个过程涉及到将内部网络的私有IP地址转换为公网可路由的IP地址，以便内部主机能够访问互联网。同时，外部网络看到的只是转换后的公网地址，而不是内部网络的原始私有地址，从而保护了内部网络的安全性。 NAT有多种类型： 1. 静态NAT：这是一种一对一的映射方式，内部主机的私有地址被固定地映射到外部公网的一个特定地址。例如，内部网络中的Pc1、Pc2、Pc3和Pc4的地址分别被映射为200.200.200.1、200.200.200.2、200.200.200.3和200.200.200.4。这种方法适用于当内部网络的某些主机需要持续且可预测地对外部网络提供服务的情况。 2. 动态NAT：在这种情况下，内部主机的私有地址不是固定映射到某个公网地址，而是从一个地址池中动态选择可用的公网地址。这意味着多个内部主机可以共享一组较少的公网地址，提高了公网地址的利用率。例如，如果地址池只有两个公网地址，那么当Pc1和Pc2同时连接到互联网时，它们可能会共享这两个公网地址，而Pc3和Pc4则可能无法同时访问外部网络，除非地址池中有更多的公网地址可供使用。 NAT的术语包括： - Inside local address：这是内部网络主机使用的私有地址。 - Inside global address：这是NAT转换后，内部主机对外显示的公网地址。 - Address Pool：由ISP或网络服务提供商提供的公网地址池，用于动态NAT。 NAT技术对于解决IP地址短缺问题、保护内部网络结构以及提高网络安全具有重要意义。通过配置和管理NAT，网络管理员能够有效地控制网络流量，确保内外网络之间的通信顺畅。