NAT网络地址转换技术的应用与实现
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种广泛应用于网络中的技术，它的作用是将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，从而实现内部网络与公网的通信。
NAT技术的原理和实现主要涉及到以下几个方面：一、原理：1.私有地址空间：私有地址是指在互联网上不能直接路由的IP地址。
IPv4私有地址空间包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16三个范围。
NAT的用途就是将这些私有地址转换为可路由的公有地址。
2.IP地址转换：NAT技术通过在私有网络与公网之间建立网络地址转换设备，实现内网地址到公网地址的映射。
NAT设备通常具有两个网口，一个连接内部网络，一个连接外部网络。
3. 端口映射：除了实现地址转换外，NAT技术还可以实现端口映射（Port Mapping），这样可以将多个内部IP地址共享一个公网IP地址。
通过修改源IP和目的IP的组合，将来自不同内部IP地址和端口的数据包映射到公网上。
二、实现：2.动态NAT：动态NAT是指为内部网络中的主机动态分配公网IP地址。
当内部网络中的主机需要与外部网络通信时，NAT设备会从一个预定义的IP地址池中选择一个公网IP地址进行转换。
动态NAT可用于大规模内部网络中，更灵活地利用公网IP地址资源。
3.端口地址转换（PAT）：端口地址转换是动态NAT的扩展，其基本原理是将内部网络主机的源端口号进行转换，实现多个内部主机共享一个公网IP地址。
当内部网络中的主机与外部网络通信时，NAT设备会为每个会话分配一个唯一的端口号，并将其与内部IP地址进行映射。
这样在公网上就可以同时存在多个会话并正常通信。
4.NAT穿透：在一些情况下，由于NAT设备的存在，会导致一些应用无法正常工作，这就需要通过NAT穿透技术来解决。
NAT穿透技术通过特殊的协议或中间设备来绕过NAT设备，实现内部主机与外部网络的直接通信，从而保证应用的正常运行。
简述nat的工作原理及主要应用
简述 NAT 的工作原理及主要应用NAT 是什么？网络地址转换（Network Address Translation，简称 NAT）是一种在计算机网络中用于将一个 IP 地址转换为另一个 IP 地址的技术。
NAT 技术有助于解决 IPv4地址资源短缺的问题。
NAT 的工作原理NAT 的工作原理是通过改变 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址来实现地址转换。
根据 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址，NAT 可以分为三种不同类型：静态 NAT、动态 NAT 和 PAT（端口地址转换）。
1.静态 NAT：静态 NAT 是一种一对一的地址转换方式，将一个内部 IP地址映射为一个公网 IP 地址。
静态 NAT 的映射关系在 NAT 设备中是预先配置的，无法动态改变。
2.动态 NAT：动态 NAT 是一种多对多的地址转换方式，将内部 IP 地址映射为一组可用的公网 IP 地址中的一个。
动态 NAT 的映射关系是动态生成和维护的，它通常与会话表（session table）一起使用，以追踪内部主机与外部网络之间的通信。
3.PAT：也被称为端口地址转换（Port Address Translation），PAT 是一种特殊类型的动态 NAT。
在 PAT 中，除了改变 IP 地址外，还会改变源端口号或目的端口号。
通常，PAT 使用一个公网 IP 地址用于多个内部主机的地址转换，并使用不同的端口号来区分这些主机。
NAT 的主要应用NAT 技术在计算机网络中有很多重要的应用。
下面列出了一些常见的应用场景：1.IP 地址共享和节约：由于 IPv4 地址资源有限，NAT 技术可以将多个内部主机共享一个公网 IP 地址，从而节约了 IP 地址的使用。
这种方式被广泛用于家庭网络和小型办公网络中。
2.网络安全：NAT 在一定程度上提供了网络安全性，因为它隐藏了内部网络的真实 IP 地址。
外部网络无法直接访问内部网络中的主机，需要经过NAT 设备进行地址转换。
NAT技术在网络中的应用与实现
NAT技术在网络中的应用与实现NAT（Network Address Translation）是一种网络技术，它在网络中的应用与实现有着广泛的应用。
一、应用场景1.IP地址转换：在一个局域网中使用私有IP地址，通过NAT技术将私有IP地址转换为公有IP地址，以实现与互联网的通信。
这使得使用私有IP地址的企业或组织可以在不需要大量公有IP地址的情况下连接到互联网。
2.隐私和安全：NAT技术可以隐藏内部网络的真正IP地址，使得外部网络无法直接访问内部网络中的设备。
这提高了内部网络的安全性，并减少了受到攻击的可能性。
3.负载均衡：NAT技术可以将外部网络的请求分发到内部网络中的多个服务器上，实现负载均衡。
这可以提高网络的性能和可靠性，避免单一服务器的过载或故障导致整个网络的中断。
4.IPv4向IPv6的过渡：NAT技术可以用作IPv4和IPv6之间的转换技术。
通过使用NAT64和DNS64技术，将IPv6地址转换为IPv4地址，以允许IPv6设备访问IPv4互联网。
二、实现方式1.静态NAT：静态NAT是一种一对一的映射关系，将内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址的请求时，NAT会将请求转发给相应的私有IP地址。
2.动态NAT：动态NAT是一种一对多的映射关系，将内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的一个或多个公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址的请求时，NAT会根据预先设定的策略将请求转发给相应的私有IP地址。
3.PAT（端口地址转换）：PAT是一种一对多的映射关系，通过映射不同的端口号，将多个内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的一个公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址和端口号的请求时，NAT会将请求转发给相应的私有IP地址和端口号。
4.NAT64和DNS64：NAT64和DNS64是用于IPv6和IPv4之间转换的技术。
当IPv6设备需要访问IPv4互联网时，它将发送一个特殊的DNS查询请求，该请求会被NAT64服务器捕获并解析。
NAT协议解析网络地址转换的原理与实现
NAT协议解析网络地址转换的原理与实现NAT（Network Address Translation）即网络地址转换，是一种常见的网络协议，用于解决IPv4地址不足的问题。
本文将对NAT协议的原理和实现进行解析。
一、NAT协议原理NAT协议主要通过将内部网络的私有IP地址与外部网络的公有IP 地址进行映射，实现内外网络互通。
其主要原理可以分为三个步骤：1. 内部地址转换：当内部网络中的主机发送请求到外部网络时，NAT会将源IP地址和端口号替换为公有IP地址和新的端口号。
通过这种替换，外部网络只能看到公有IP地址，而不知道内部网络的具体地址。
2. 端口转换：为了实现多个内部主机共享一个公有IP地址，NAT 会使用不同的端口号来区分内部主机。
当外部网络返回数据包时，NAT会根据端口号将数据包转发给相应的内部主机。
3. 状态维护：NAT会记录内部主机与外部网络的通信状态，并保存在转换表中。
通过维护这个表，NAT可以正确地将外部网络返回的数据包转发给内部主机。
二、NAT协议实现为了实现NAT协议，需要使用NAT设备，该设备可以是路由器、防火墙或专用的NAT设备。
下面将介绍NAT协议的实现方式：1. 静态NAT：静态NAT是指通过手动配置将内部网络的私有IP地址映射到外部网络的公有IP地址。
这种方式适用于只有少量内部主机需要提供对外服务的情况。
静态NAT的好处是映射关系稳定，但缺点是对于大规模网络不够灵活。
2. 动态NAT：动态NAT是指根据内部主机的需求动态地将私有IP 地址映射到公有IP地址。
动态NAT通过使用端口转换来区分不同的内部主机。
这种方式可以灵活地为不同的内部主机提供服务，但代价是会引入一定的延迟。
3. PAT（Port Address Translation）：PAT是一种特殊的动态NAT，通过使用不同的端口号映射多个内部主机。
PAT最常见的应用场景是家庭网络共享一个公有IP地址。
通过PAT，家庭中的每台设备都可以使用同一个公有IP地址与外部网络通信，而且外部网络无法直接访问这些设备。
nat的工作原理及应用
NAT的工作原理及应用1. NAT的基本概念网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在网络层上进行的地址转换技术，用于解决IPv4地址不足的问题。
NAT通过将内部网络的私有IP地址和外部网络的公有IP地址进行映射转换，使得内部网络可以通过一个公有IP地址访问外部网络。
2. NAT的工作原理NAT的工作原理可以归纳为三个主要步骤：步骤一：源地址转换（Source Address Translation）当内部网络中的主机向外部网络发送数据时，NAT会将数据包的源IP地址替换为公有IP地址。
这样，外部网络接收到数据包时，会将其回复发送给公有IP地址，然后NAT再将回复的数据包的目的IP地址转换为内部主机的私有IP地址。
步骤二：目的地址转换（Destination Address Translation）当外部网络中的主机向内部网络发送数据包时，NAT会将数据包的目的IP地址替换为内部主机的私有IP地址。
这样，数据包达到NAT后，它会将数据包的源IP地址转换为公有IP地址，并将数据包发送到内部网络中的目的主机。
步骤三：端口转换（Port Translation）NAT还可以进行端口转换，通过改变数据包中的端口号实现多个内部主机共享一个公有IP地址。
这是因为在一个IP地址下，端口号是唯一的，通过改变端口号，不同的数据包可以被正确路由到不同的内部主机。
3. NAT的应用场景场景一：家庭网络在家庭网络中，通常只有一个公有IP地址，但是家庭中有多台设备需要连接到外部网络。
NAT通过 IP地址转换和端口转换技术，使得多台设备能够共享一个公有IP地址访问外部网络。
这样，家庭网络中的设备可以通过NAT访问互联网，实现网络连通。
场景二：企业网络在企业网络中，NAT可以起到保护内部网络的作用。
通过将内部主机的私有IP地址转换为企业的公有IP地址，外部网络无法直接访问内部网络，从而提高了网络的安全性。
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现网络地址转换（Network Address Translation，NAT）是一种常用的网络协议和技术，它允许多个设备共享一个公共IP地址。
NAT技术的原理和实现如下：一、NAT技术的原理：1.IP地址空间不足：IPv4协议中，IP地址空间有限而且几乎耗尽。
因此，为了解决IP地址短缺的问题，使用NAT技术将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在有限的IPv4地址空间内提供互联网接入和通信。
2.私有IP地址范围：NAT技术使用了私有IP地址范围，其中包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16、这些私有IP地址可以被组织内部使用，但不能被直接路由到互联网上。
3.NAT表：NAT设备维护了一个NAT表，其中记录了私有IP地址和相应的公共IP地址的映射。
当内部设备向外部发送数据包时，NAT设备会将私有IP地址替换为公共IP地址，并在NAT表中记录该映射。
当外部数据包返回时，NAT设备会根据NAT表将数据包转发给相应的内部设备。
4.网络地址转换：NAT技术通过修改数据包的源IP地址和目的IP地址实现网络地址转换。
当内部设备发送数据包时，NAT设备会将源IP地址更改为公共IP地址，并将源端口号改为一个未使用的端口号。
当外部设备返回响应时，NAT设备根据端口号将数据包转发给相应的内部设备。
5.网络端口转换：NAT技术还可以实现网络端口转换，以支持多个设备同时使用相同的公共IP地址。
NAT设备将网络端口号从一个端口号映射到另一个端口号，以便多个设备可以与互联网进行通信。
二、NAT技术的实现：1.NAT设备：NAT功能通常由网络设备（如路由器、防火墙、交换机等）提供。
这些设备具有NAT功能，可以在私有网络和公共网络之间进行数据包转发和地址转换。
2.NAT配置：为了使用NAT技术，需要在NAT设备上进行相应的配置。
配置包括指定私有IP地址范围、定义NAT策略、配置NAT绑定、设置NAT表等。
利用网络地址转换NAT实现内外网互通
利用网络地址转换NAT实现内外网互通网络地址转换（NAT）是一种通信协议，用于在私有网络和公共网络之间建立连接，从而实现内外网的互通。
NAT的作用是将私有网络中的IP地址转换为可以在公共网络上识别的外部IP地址，以实现内网和外网的通信。
本文将介绍如何利用NAT技术实现内外网互通，并讨论NAT的优点和缺点。
一、NAT的原理和功能网络地址转换（NAT）是一种在网络层对IP地址进行转换的技术。
它通过将私有IP地址转换为公共IP地址，使得私有网络中的主机可以和公共网络中的主机进行通信。
NAT的主要功能包括以下几点：1. IP地址转换：NAT将内网的私有IP地址转换为公共网络中的公共IP地址，以实现内外网之间的通信。
2. 端口转换：NAT可以将内网主机的端口映射到公共网络中的端口，以实现多个内网主机通过同一个公共IP地址访问公共网络。
3. 地址映射：NAT会为内网主机分配一个唯一的公共IP地址，使得内网主机可以在公共网络中被识别和访问。
二、利用NAT实现内外网互通的步骤实现内外网的互通需要按照以下步骤进行配置：1. 配置NAT设备：首先，需选择合适的NAT设备作为网关，该设备负责将内网的IP地址转换为公共网络的IP地址。
配置NAT设备需要指定内网和外网的接口，并设置相应的IP地址、子网掩码和网关信息。
2. 配置内网主机：将内网主机连接到NAT设备的内网接口，并对主机进行相应的IP地址配置。
内网主机的IP地址应与NAT设备内网接口位于同一子网。
3. 配置网络策略：根据需求配置网络策略，允许或限制内网主机与公共网络中的主机进行通信。
网络策略规定了内外网之间的访问规则，可以根据需求设置相应的端口映射、访问限制等。
4. 测试网络连通性：配置完成后，进行网络连通性测试，确保内网主机可以正常访问外部网络资源，以及外部网络可以访问内网主机。
如有问题，可通过诊断工具进行故障排查。
三、NAT的优点和局限性NAT技术作为实现内外网互通的关键技术，具有以下几个优点：1. 节省IP地址：通过NAT技术，可以将多个内网主机映射到一个公共IP地址上，有效节省了IP地址资源的使用。
使用网络地址转换(NAT)实现局域网访问互联网
使用网络地址转换（NAT）实现局域网访问互联网随着互联网的普及和发展，越来越多的人们接触到并使用互联网。
无论是家庭还是办公场所，都通常会建立一个局域网来连接多台设备。
然而，局域网内的设备想要访问互联网，则需要使用网络地址转换（NAT）来实现。
一、什么是网络地址转换（NAT）？网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种将内部网络地址转换为外部网络地址的技术，通过这种技术可以实现内部网络设备与互联网的通信。
NAT主要用于将内部网络（局域网）中的私有IP地址转换成全球唯一的公共IP地址，以便在互联网上进行通信。
二、NAT的工作原理1. NAT的基本原理NAT的基本原理是通过路由器或防火墙设备来实现，它将局域网中的多台设备的私有IP地址转换为一个公共IP地址。
在通信过程中，当局域网中的设备发送请求到互联网上的某个服务器时，路由器会自动将该请求的源IP地址从私有IP地址转换为公共IP地址，然后将请求发送到目标服务器。
当目标服务器返回响应时，路由器再将响应的目标IP地址从公共IP地址转换为相应的私有IP地址，然后将响应发送到请求设备。
2. NAT的转换方式NAT的转换方式有两种：静态NAT和动态NAT。
- 静态NAT：静态NAT是指将局域网中的某个设备的私有IP地址与一个全局唯一的公共IP地址进行一对一的映射。
这种方式适合需要将某些设备一直映射到相同的公共IP地址的情况，如服务器等。
- 动态NAT：动态NAT是指将局域网中的多个设备的私有IP地址与一个或多个公共IP地址进行动态映射。
这种方式根据局域网中设备的需求，将可用的公共IP地址动态地分配给设备进行通信。
三、NAT的优势和应用场景1. 优势- 节约IP地址资源：使用NAT可以实现将多个设备共享一个公共IP地址，从而大大节约了IP地址资源的使用。
- 增加网络安全性：NAT作为一种边界设备，将私有网络地址隐藏在公网之后，减少了对内部网络的直接攻击。
NAT技术在网络中的应用与实现
NAT技术在网络中的应用与实现网络地址转换（NAT）是一种在网络中对IP地址进行转换的技术。
NAT主要用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以便私有网络可以与公共网络进行通信。
NAT技术是因为IPv4地址资源短缺而出现的解决方案，它在网络中的应用十分广泛，并且实现也比较简单。
地址转换中最常用的NAT模式是基于网络地址端口转换（NAPT）的PAT（端口地址转换）模式。
在PAT模式中，一个公共IP地址被映射到多个私有IP地址上，私有网络中的主机通过不同的端口号与外界进行通信。
这样既解决了IP地址不足的问题，又提高了网络的安全性。
在实现NAT技术时，需要使用一台NAT设备来进行地址转换。
这个设备可以是一个路由器、防火墙或者专用的NAT设备。
NAT设备有两个网络接口，一个连接私有网络，另一个连接公共网络。
当私有网络中的主机发送请求到公共网络时，NAT设备会将私有IP地址替换为公共IP地址，并在NAT表中记录转换的信息。
当公共网络中的响应返回时，NAT设备会根据NAT表将响应转发到相应的私有IP地址。
NAT技术的实现有两种主要方法：动态NAT和静态NAT。
动态NAT是指根据网络流量来动态地进行地址转换，使得网络资源得到更好的利用。
动态NAT的配置相对较为复杂，需要考虑到网络的流量和负载情况，以保证网络的正常运行。
静态NAT则是指将私有IP地址和公共IP地址一对一地映射，不受网络流量的影响。
静态NAT的配置相对简单，但资源利用率较低。
除了地址转换之外，NAT技术还可以实现端口转换。
端口转换是指在NAT设备上使用不同的端口号来映射到私有IP地址的不同应用服务上。
通过端口转换，多个网络应用可以共享一个公共IP地址。
这在企业或家庭网络中非常常见，可以提高网络的可用性和安全性。
总之，NAT技术是一种非常重要的网络转换技术，广泛应用于现代网络中。
它通过地址转换和端口转换来解决IP地址不足的问题，提高了网络的可用性和安全性。
nat的原理及应用
NAT的原理及应用1. NAT的定义网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种网络协议，用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在互联网上进行通信。
NAT在计算机网络中起到了重要的作用，它使得多个设备可以通过共享一个公共IP地址来访问互联网。
2. NAT的原理NAT的原理是通过在私有网络和公共网络之间建立一种映射关系，将私有网络内的IP地址和端口号转换为公共网络的IP地址和端口号。
这样，在公共网络中就可以唯一标识每个数据包，从而实现了私有网络内的设备与互联网之间的通信。
具体而言，NAT的原理包括以下几个步骤：•地址转换：将私有网络内部的IP地址转换为公共网络的IP地址。
这是NAT最基本的功能，通过将私有IP地址替换为公共IP地址，实现了对外通信的能力。
•端口转换：私有网络内的多个设备可能使用相同的端口号进行通信，但在公共网络中，同一个IP地址必须使用不同的端口号进行区分。
因此，NAT会将私有网络内设备的端口号转换为公共网络的唯一端口号，以实现数据包在公共网络中的唯一标识。
•连接跟踪：NAT会为每个建立的连接维护一张映射表，记录私有网络内的设备与公共网络的映射关系。
当收到返回数据包时，NAT可以根据映射表将数据包正确转发到私有网络内的设备。
3. NAT的应用场景NAT在实际网络中有着广泛的应用，特别是在企业内部网络和家庭网络中。
下面列举了几个常见的NAT应用场景：•共享上网：通过NAT，多个设备可以通过共享一个公共IP地址来访问互联网。
这在家庭网络和小型企业中尤为常见，一台路由器作为NAT设备，为多台设备提供上网功能。
•端口映射：NAT还可以用于端口映射，将公共网络中的某个端口号映射到私有网络中的指定IP地址和端口号。
这在需要从公共网络访问私有网络的服务器时非常有用，如Web服务器、FTP服务器等。
•防火墙：NAT也可以作为防火墙的一部分，通过限制私有网络内设备对外访问的能力，保护内部网络的安全性。
NAT的基本原理与应用
确保NAT只对必要的网络流量进行转换，避 免安全漏洞。
端口管理
合理规划和管理NAT端口池，避免端口冲突 和耗尽。
性能考虑
合理配置NAT规则，避免对网络性能产生过 大影响。
NAT配置的常见问题及解决方案
问题1
无法访问外部网络
解决方案
检查NAT规则是否正确配置，确保内 部网络设备使用的IP地址和端口号与 NAT规则匹配。
NAT的主要类型
1 2
静态NAT
将私有IP地址静态映射到公共IP地址，适用于固 定设备或服务器。
动态NAT
将多个私有IP地址映射到少量公共IP地址，适用 于大量设备共享少量公网IP的情况。
3
端口NAT
通过改变传输层端口号来实现地址转换，适用于 需要同时映射多个私有IP地址的情况。
NAT的工作原理
网络安全防护
• NAT技术可以提供一定的网络安全防护功能。通过 将内部私有IP地址转换为外部公有IP地址，NAT技术 可以隐藏内部网络结构，防止黑客攻击和入侵。同 时，NAT技术还可以实现流量过滤和访问控制，提 高网络安全性能。
03
NAT的配置与实现
NAT的配置步骤
确定NAT需求
明确需要使用NAT的场景和目的，例如 将私有IP地址转换为公共IP地址。
缓解IPv4地址不足的问题
随着互联网的普及和发展，IPv4地址资源逐渐耗尽，NAT技 术可以有效缓解IPv4地址不足的问题。通过将多个私有IP地 址映射到一个公有IP地址，NAT技术可以实现复用IP地址， 节省地址资源。
NAT技术可以帮助实现网络地址转换，将私有IPv4地址转换 为IPv6地址。随着IPv6的推广和应用，NAT技术可以帮助实 现IPv4到IPv6的过渡，促进网络的升级和发展。
nat的工作原理及实现方式
nat的工作原理及实现方式一、引言网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在IP网络中广泛应用的技术，它的主要作用是解决IPv4地址不足的问题。
在互联网发展初期，IPv4地址资源有限，而NAT技术可以通过将私有地址转换为公共地址来解决这个问题。
本文将介绍NAT 的工作原理及实现方式。
二、NAT的工作原理1. 私有地址与公共地址私有地址是指在内部网络中使用的IP地址，它们在全球范围内是唯一的。
而公共地址是可以在互联网上全局唯一标识一台设备的IP地址。
由于私有地址无法直接在互联网上进行路由，因此需要通过NAT技术将其转换为公共地址，才能与外部网络进行通信。
2. NAT表NAT在实现地址转换时使用了一个NAT表来记录私有地址与公共地址的映射关系。
NAT表中的每一项都包含私有地址、私有端口、公共地址和公共端口等信息。
当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时，NAT会根据NAT表中的映射关系，将私有地址与端口转换为公共地址与端口，并在数据包中进行相应的修改。
3. 数据包转换当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时，NAT会对数据包进行修改，将源IP地址和端口修改为公共地址和端口，同时修改目标IP地址和端口为外部服务器的地址和端口。
这样，数据包就能够在互联网上进行路由传输了。
当外部网络返回响应数据包时，NAT会根据NAT表中的映射关系，将目标IP地址和端口转换回私有地址和端口，然后将响应数据包发送给内部网络中的主机。
4. 网络地址转换类型根据不同的转换需求，NAT可以分为以下几种类型：- 静态NAT：将内部网络中的私有地址映射为固定的公共地址，一对一的映射关系。
静态NAT适用于需要对外提供服务的服务器。
- 动态NAT：将内部网络中的私有地址映射为一组可用的公共地址，实现多对一的映射关系。
动态NAT适用于内部网络中有多台主机需要与外部网络通信的情况。
- PAT（端口地址转换）：除了进行IP地址转换外，还会进行端口转换。
nat的原理及主要应用
NAT的原理及主要应用1. NAT的原理网络地址转换（Network Address Translation，NAT）是一种网络通信协议，它的主要功能是将私有网络中的IP地址转换为公网IP地址，实现内网与外网之间的通信。
NAT的原理可以简单概括为以下几个步骤：1.NAT设备收到内网主机发出的数据包。
2.NAT设备检查源IP地址，并从NAT表中查找与之对应的公网IP地址。
如果没有找到匹配项，则为该内网主机分配一个公网IP地址。
3.NAT设备修改数据包的源IP地址为映射后的公网IP地址，同时在NAT表中记录映射关系。
4.NAT设备将修改后的数据包发送到公网。
5.外部主机收到数据包后，将其返回给公网IP地址。
6.NAT设备收到返回的数据包后，检查目标IP地址，并根据NAT表中的映射关系，将数据包的目标IP地址修改为内网主机的IP地址。
7.NAT设备将修改后的数据包发送到对应的内网主机。
2. NAT的主要应用2.1 内网访问外网NAT最常见的应用场景就是实现内网中的主机访问互联网。
当内网主机请求访问外部服务器时，NAT设备会将请求数据包的源IP地址修改为公网IP地址，这样外部服务器就能正确地将响应发送回内网主机。
2.2 隐藏内网拓扑结构NAT能够隐藏内网的拓扑结构，提高了网络的安全性。
因为NAT设备在转换IP地址时，会修改数据包的源地址和目标地址，使得外部主机无法直接访问到内网，从而达到了一定的安全防护效果。
2.3 解决公网IP短缺问题由于IPv4地址资源有限，公网IP地址数量有限，而内网中的主机数量通常较多。
NAT通过有效地利用公网IP地址，将多个内网主机使用同一个公网IP地址进行通信，解决了公网IP短缺的问题。
2.4 端口转发NAT还可以实现端口转发，将外部主机的请求转发到内网特定主机的指定端口上。
这在服务器架设和远程访问等场景中非常有用。
NAT会根据设置的映射规则，将外部主机的请求转发到对应的内网主机。
NAT网络地址转换技术在校园网的应用与实现
NAT网络地址转换技术在校园网的应用与实现随着信息技术的快速发展，校园网已成为高校、中小学等教育机构的必备基础设施。
然而，随着学生、教师和员工数量的增加以及互联网的普及，校园网面临诸多挑战，如IP地址不够用、网络安全等问题。
为了解决这些问题，网络地址转换（Network Address Translation, NAT）技术被广泛应用于校园网中。
NAT是一种将一个IP地址转换为另一个IP地址的技术。
在校园网中，NAT技术可以用来实现虚拟化IP地址资源，将有限的公网IP地址分配给更多的内网用户，从而解决IP地址不够用的问题。
同时，NAT还可以提高校园网的安全性，隐藏内网的真实IP地址，有效防止外部网络对内网的攻击。
在校园网中应用NAT技术主要有以下几个方面：1.IP地址映射：校园网中的每个用户设备都会被分配一个内网IP地址，通过NAT技术可以将这些内网IP地址映射为校园网的公网IP地址，使用户能够访问互联网。
同时，通过动态NAT技术，可以实现多个内网IP地址与一个公网IP地址的映射，从而提高IP地址的利用率。
2.端口映射：在校园网中，有些用户需要提供服务，如搭建网站、远程访问等，这些服务通常需要监听特定的端口。
通过NAT技术，可以将外部网络对公网IP地址的请求映射到内网用户设备的特定端口，从而提供相关服务。
3.流量控制：在校园网中，带宽通常是有限的资源，通过NAT技术可以对用户设备的流量进行控制和管理。
可以根据用户设备的需求和优先级，设置不同的带宽限制，从而合理分配带宽资源，提高网络的服务质量。
实现NAT技术的关键是NAT设备的部署。
在校园网中，通常会使用专门的路由器或防火墙设备作为NAT设备。
NAT设备需要具备以下功能：1.IP地址转换：NAT设备需要能够进行IP地址的转换，将内网IP地址转换为公网IP地址，并进行相应的映射。
这需要NAT设备有足够的处理能力和高效的转换算法。
2.端口映射：NAT设备需要支持端口映射功能，能够将外部网络对公网IP地址和特定端口的请求映射到内网用户设备的相应端口。
网络中的网络地址转换(NAT)技术
网络中的网络地址转换（NAT）技术网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在计算机网络中广泛应用的技术，其主要作用是将内部网络的私有IP地址转换为公共IP地址，从而实现内部网络和外部网络之间的通信。
本文将对NAT技术的原理、分类、应用场景以及优缺点进行探讨。
一、NAT技术的原理NAT技术主要基于路由器设备进行实现，通过在路由器中设置NAT表，将内部网络的私有IP地址与对应的公共IP地址进行映射。
当内部网络中的主机发送请求到外部网络时，NAT路由器将主机的私有IP地址与源端口映射为公共IP地址和新的源端口，然后将数据包转发到外部网络。
而外部网络返回数据包时，NAT路由器会根据NAT表中的映射关系，将它们还原为原始的内部IP地址和源端口，然后再转发给对应的主机。
二、NAT技术的分类根据不同的转换方式，NAT技术可以分为以下几种类型：1. 静态NAT（Static NAT）静态NAT是一种一对一的转换方式，通过手动配置将内部网络的私有IP地址映射为一个公共IP地址，使得内外部网络之间的通信更加简洁明了。
静态NAT适用于需要保留内部网络真实地址的场景，但对于大规模的网络部署来说，静态NAT的配置工作可能会非常繁琐。
2. 动态NAT（Dynamic NAT）动态NAT是一种多对多的转换方式，通过配置一组公共IP地址池，根据内部网络主机的请求动态地将私有IP地址映射为某个公共IP地址。
动态NAT适用于内部网络中主机数量较多而公共IP地址数量有限的情况，可以有效地节约IP地址资源。
3. Overload NAT（又称为Port Address Translation，PAT）Overload NAT是动态NAT的一种特殊形式，它通过使用不同的端口号将多个内部主机的请求映射为同一个公共IP地址。
Overload NAT主要解决了公共IP地址不足的问题，但也可能引发一定的网络延迟和性能损失。
NAT技术的实现与应用
一。
NAT技术简介随着网络的发展，网络地址转换（NAT，Network Address Translation）在网络建设中正发挥着不可替代的作用。
从本质上来说，NAT的出现是为了缓解lP 地址不足的问题；而在实际应用中，NAT还具备一些衍生功能，诸如隐藏并保护网络内部的计算机，以避免来自网络外部的攻击、方便内部网络地址规划，等等。
二。
NAT技术的基本原理。
随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就显得愈加紧张。
在实际应用中，一般用户几乎申请不到整段的C类和B类IP地址。
当我们的企业向ISP申请IP地址时，所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。
显然，这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求。
为了缓解供给和需求不可调和的矛盾，使用NAT技术便成为了企业和ISP的必然选择。
企业使用NAT时，一般认为应当使用RFC1918规定的三段私有地址部署企业内部网络。
当企业内部设备试图以私有地址为源，向外部网络（Internet）发送数据包的时候，NAT可以对IP包头进行修改，先前的源IP地址-私有地址被转换成合法的公有IP地址（前提是，该共有IP地址应当是企业已经从ISP申请到的合法公网IP），这样，对于一个局域网来说，无需对内部网络的私有地址分配做大的修改，就可以满足内网设备和外网通信的需求。
由于设备的源IP地址被NAT替换成了公网IP地址，设备对于外网用户来说就显得“不透明”，达到了保证设备安全性的目的。
在这种情况下，内部私有地址和外部公有地址是一一对应的。
甚至，我们只需使用少量公网IP地址（甚至是1个）即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。
三。
企业实现NAT的常用方式在企业网络中，NAT的实现方式有三种，即静态转换NAT、动态转换NAT 以及端口多路复用（PAT）。
下面的章节里将一一介绍。
1.静态转换静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。
说明nat的作用以及工作原理
NAT的作用及工作原理一、引言在互联网技术领域中，NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种重要的网络设备或技术，它在IPv4网络中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍NAT的作用及其工作原理。
二、NAT的作用NAT是一种用于在多台主机与互联网之间共享有限IP地址的技术。
IPv4地址空间有限，而且地址分配效率较低，随着互联网的快速发展，IP地址资源变得越来越紧张。
为了解决这个问题，引入了NAT技术，它可以将企业或家庭内部的私有地址转换为公有IP地址，从而实现多个内部主机共享一个或一组有限的公网IP地址。
NAT的主要作用如下：1.地址转换：NAT可以将内部使用的非法IP地址（私有地址范围）转化为合法的公网IP地址，从而实现内网与公网之间的通信。
2.网络扩展：通过NAT技术，内部网络可以通过公网IP地址与外部网络相连，实现网络的扩展和拓扑结构的变化。
3.安全性增强：NAT可以隐藏内部网络的细节信息，使外部网络无法直接访问内部网络中的主机，提高网络的安全性。
4.路由隔离：NAT不仅仅提供地址转换功能，还可以隔离内部网络与外部网络之间的路由。
这种路由隔离可以有效减少网络攻击对内部网络的影响。
三、NAT的工作原理NAT的工作原理可以分为三个步骤：地址映射、端口转换和数据转发。
3.1 地址映射地址映射是NAT的核心功能，它实现了内部私有地址到外部公有地址的映射转换。
NAT设备维护了一张地址转换表，记录了私有地址和公有地址之间的对应关系。
当内部主机发送数据包到外部网络时，NAT设备会检查转换表，将数据包的源IP地址和端口替换成对应的公网IP地址和端口；当外部网络返回数据包时，NAT设备会检查目标IP地址和端口，将其转发给正确的内部主机。
这样，就实现了内部主机与外部网络之间的通信。
3.2 端口转换由于一个公网IP地址对应多个内部主机，NAT设备需要借助端口转换来区分不同的内部主机。
NAT的基本原理与应用
NAT的基本原理与应用NAT（Network Address Translation）是一种常见的网络技术，用于在私有网络和公共网络之间转换IP地址。
NAT的基本原理是通过修改数据包中的源IP地址和目标IP地址来实现地址转换。
当内部网络中的计算机要与外部网络通信时，NAT会将内部计算机的私有IP地址映射为一个公共IP地址，并将数据包发送到外部网络。
在返回的数据包中，NAT会将目标IP地址改为内部计算机的私有IP 地址，并将数据包发送回给内部网络。
这种方式可以使得内部网络中的多个计算机共享同一个公共IP地址，从而实现了网络地址的转换。
NAT的主要应用包括以下几个方面：1.IP地址转换：由于IPv4地址资源的限制，很多网络提供商只提供有限的公共IP地址。
通过使用NAT，内部网络中的多个计算机可以共享同一个公共IP地址，从而节省了地址资源。
2.安全性提高：由于私有网络中的计算机使用的是私有IP地址，这些IP地址在公网中是无法直接访问的。
NAT可以将内部计算机的私有IP 地址转换为公共IP地址，从而隐藏了内部网络的真实IP地址，提高了网络的安全性。
3.网络扩展性：NAT可以将一个内部网络扩展到多个公共IP地址，这样就可以连接更多的计算机和设备到互联网上。
这对于大型企业或者云计算环境非常重要。
4.网络管理和监控：NAT可以对内部网络的流量进行管理和监控，例如，可以限制特定IP地址或端口号的访问，或者记录特定IP地址的请求和响应信息，以便进行网络故障排查和安全审计。
5.IPv6迁移：由于IPv6的广域部署较慢，NAT被用作一种临时解决方案。
IPv4与IPv6之间的转换可以通过使用NAT64和DNS64来实现，其中NAT64将IPv6流量转换为IPv4流量，而DNS64则通过对DNS请求进行转换来实现。
尽管NAT有很多优点和应用，但是也有一些限制和问题。
首先，NAT会引入一定的延迟，对于对网络速度要求较高的应用可能会产生影响。
NAT技术在网络中的应用与实现
NAT技术在网络中的应用与实现NAT（网络地址转换）技术在现代计算机网络中扮演着重要的角色。
它通过将内部网络的私有IP地址转换成公有IP地址，实现了多台设备共享一个公有IP地址的功能。
在本文中，我们将讨论NAT技术在网络中的应用和实现。
首先，我们来看一下NAT技术的应用。
NAT技术被广泛应用在家庭网络和企业网络中，主要有以下几个方面的应用：1.IP地址共享：在家庭网络中，通常只有一个公有IP地址可用于连接互联网。
通过NAT技术，多台设备可以共享这个公有IP地址。
家庭网络中的路由器充当了一个中转站的角色，将所有内部设备的数据包转发到外部网络，并把外部网络的响应数据包转发回适当的内部设备。
2.安全性增强：通过NAT技术，内部网络中的设备使用私有IP地址，对外部网络是不可见的。
这样一来，外部网络无法直接访问内部网络中的设备，提高了网络的安全性。
只有当内部设备主动向外部发起请求时，才会建立NAT会话，外部网络才能够响应。
3.网络地址转换：NAT技术可以将内部网络使用的私有IP地址转换成外部网络可用的公有IP地址。
这样一来，内部设备可以使用私有IP地址，而不受公有IP地址数量的限制。
4.网络负载均衡：NAT技术可以将网络流量分布到多个不同的公有IP地址上。
这样一来，可以提高网络的带宽利用率，确保网络资源被充分利用，从而提高网络的性能。
接下来，我们来看一下NAT技术的实现。
NAT技术的实现主要涉及两个方面的内容：NAT表和数据包转换。
NAT表是NAT技术的核心部分，它记录了内部设备和公有IP地址之间的映射关系。
通常，NAT表由三个部分组成：内部源地址、内部目的地址和外部地址。
当内部设备发送数据包时，NAT路由器将会查找NAT表，找到与数据包相关联的映射关系，并将数据包中的源地址和目的地址进行转换。
从而，实现内部设备与外部网络之间的通信。
数据包转换是NAT技术的另一个关键步骤。
当内部设备发送数据包时，NAT路由器将会对数据包进行检查，并根据NAT表中的映射关系进行相应的转换。
NAT协议的地址转换技术与局域网访问互联网的实现
NAT协议的地址转换技术与局域网访问互联网的实现NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种网络协议，它可以将局域网内的私有IP地址转换为公网IP地址，实现局域网访问互联网的功能。
NAT技术的出现，解决了IPv4地址资源不足的问题，并提高了网络安全性。
本文将介绍NAT协议的基本原理以及其在局域网访问互联网中的实现方式。
一、NAT协议的基本原理NAT协议通过在局域网路由器（Gateway）上设置一个转换表（Translation Table），来实现内部地址与外部地址的转换。
其基本原理如下：1. 内部地址转换：当局域网内的主机发送数据包到互联网上的目标主机时，属于内部地址转换。
在数据包离开局域网前，路由器会将源IP地址和源端口号转换为公网IP地址和新的端口号，并在转换表中记录映射关系。
2. 外部地址转换：当互联网上的主机向局域网内的主机发送数据包时，属于外部地址转换。
路由器会根据转换表中的映射关系，将目标IP地址和目标端口号转换为局域网内的IP地址和对应的端口号。
二、基于NAT的局域网访问互联网的实现方式1. 静态NAT（Static NAT）：静态NAT是一种一对一的地址映射方式，将局域网内的一个私有IP地址映射为公网IP地址。
这样，在互联网上就可以直接访问到局域网内的主机。
该方式适用于需要公网IP 地址对外提供服务的主机。
2. 动态NAT（Dynamic NAT）：动态NAT是一种一对多的地址映射方式，将局域网内的私有IP地址池映射为公网IP地址。
当局域网内的主机主动发起连接时，NAT会从地址池中动态选择一个可用的公网IP地址进行映射。
该方式适用于多个局域网内主机共享有限公网IP地址的情况。
3. PAT（Port Address Translation）：PAT是一种端口级别的地址转换方式，可以使多个局域网内主机通过一个公网IP地址访问互联网。
路由器会在转换表中记录映射关系，将局域网内主机的私有IP地址映射到公网IP地址的不同端口号上。
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1.1
众所周知，在电话通信中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是“IP地址”。随着互联网的普及，一个明显的事实是：连接到网络中的人员和设备数量每时每刻都在增加。理论上说，IPv4的可用地址只有大约232个，实际上只有大约2亿5千万个地址能够给设备使用。大量的报告显示，在地球上大约有65亿人，超过10%的人连接到了Internet。这些统计数据让我们注意到一个令人担忧的现实情况：按照IPv4的容量，地球上的每个人甚至不能拥有一台计算机，IPv4正在面临着地址枯竭的危机。
2.2
在NAT转换之前的地址叫做本地地址。因此，内部本地地址实际上是指尝试连接到Internet的主机的私有IP地址，而外部本地地址则是目标主机的地址。目标主机通常是服务器或网页的公网IP地址。在NAT转换之后使用的地址叫做全局地址。它们通常是使用公网合法IP地址，但如果不需要连接Internet，则不一定需要公网IP地址了。在转换之后，内部本地地址变成了内部全局地址。表3-1列出了这些术语的清晰含义：
图4-1实例网络拓扑图
本实例中内网中在主机pc1、pc2和内部Web服务器，需要达到的目标是pc1和pc2需要通过Internet访问外部Web服务器，而外部主机则需要访问内网中的内部Web服务器。而现有的ISP分配的可用地址只有两个：202.100.100.1/24和202.100.100.2/24。
图4-4端口F0/0的配置
然后进行PAT的配置。第一步先对内部端口F1/0进行相关的配置如图4-5所示：
图4-5端口F1/0的配置
第二步全局配置模式下建立PAT的映射，这与建立静态NAT的映射不一样，需要建立一个访问控制列表（ACL）、一个地址池（尽管只有一个IP地址），并把两者联系起来，如图4-6所示：
编号：_______________
商丘科技职业学院
毕业论文
题 目：NAT技术在网络中的应用与实现
系别计算机科学系
专业
学生姓名
成绩
指导教师
2011年 4月
摘要
随着互联网的普及，IP地址缺乏问题日益恶化，为了缓解问题，在IP地址分配和保留IP地址方面提出了许多办法，甚至提出新一代的IPv6技术从根本上解决地址空间问题。但由于多方面的原因，NAT成为了事实上广泛使用的解决方法，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。本课程设计主要对NAT技术进行系统分析，并举出一个应用实例，在网络模拟器中将其具体实现，深入了解其工作原理与数据包每次被修改的情况，了解技术存在的缺点。
3.3
上面已经分析与设计出实例的配置方案，下面需要做的则是在模拟器上进行配置与运行，测试设计方案是否可行。
在路由器上的各端口的IP地址规划与NAT端口角色如下：
（1）F1/0是内部端口：10.0.1.100/24。
（2）F2/0是内部端口：10.0.0.200/24。
（3）F0/0是外部端口：202.100.100.1/24。
图3-2 PAT转换示例
第三章
3.1
GNS3是一款优秀的开源的具有图形化界面的网络模拟软件，适用于多种操作系统。它可以用于运行Cisco的网络操作系统IOS，或者是检验将要在真实的路由器上部署实施的相关配置。同时它也可以仿真一个网络的性能。简单说来它是Dynamips的一个图形前端，而Dynamips则是直接运行IOS来模拟Cisco的路由器，通过利用本地网卡，可虚拟出多个虚拟网上来模拟PC等设备的网络连接。故本课程设计使用GNS 3来模拟一个NAT的应用实例，使用Cisco的3600系列路由器来进行NAT转换。实例在GNS 3软件中的网络拓扑图如图4-1所示，加上了适当的备注。
图3-1基本的NAT转换示例
而在PAT转换中，情况有些复杂，因为使用到了端口号，而所谓复用，是全部的内部主机被转换成一个单独的IP地址。如图3-2所示，边界路由器同样把内部本地地址转换为内部全局地址，所不同的是每个转换都带上了端口号。端口号作用于传输层，加上端口号便可帮助路由器识别哪一台主机接收返回的流量。内部主机10.1.1.1请求外部服务器63.40.7.3的资源，发送的请求数据包在路由器处被修改，转换成一个公网IP与随机端口号的组合，并纪录在NAT转换表中。当外部服务器返回响应数据包到路由器时，虽然内部全局IP地址都相同，但可以根据所分配的端口号来识别源主机，从而把返回的流量送往请求服务的源内部主机。静态与动态NAT都是使用IP地址识别源主机，由于PAT允许使用传输层的端口号来识别主机，便可以更加节省公网的合法IP地址。
IPv6的提出，让人们看到的希望，最称为是最终解决方案。IPv6提供了丰富的地址空间（3.4*1038）[4]，实际上是IPv4地址长度的4倍，IPv6的优点还有其安全性、扩展性和高可用性。可惜的是，直到现今，要用户终端上IPv6还没能普及，这迫使人们寻找更实际的、针对IPv4的技术。
NAT技术的使用，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。NAT包括三种类型，分别是静态NAT、动态NAT和端口复用NAT（即PAT）。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。虽然，它没有像IPv6那种从根本上解决问题，但在IPv6没有得到普及的今天，成为了事实上广泛使用的解决方法。
关键词：IP地址分配保留IP地址NAT
绪 论
随着互联网的普及，接入网络的计算机数量增长非常迅速，目前使用的IPv4地址空间有限，可用的公网合法IP非常短缺。人们为了缓解日益恶化的地址缺乏问题，在IP地址的分配和保留IP地址方面采取了许多办法。现存的解决办法包括ISP方面对公网地址的VLSM）[1]技术、无类域间路由（CIDR）技术，甚至提出新一代的IPv6[3]技术从根本上解决地址空间问题，但由于多方面的原因，IPv6到目前还没有得到普及，而网络地址转换（NAT）[2]技术的使用，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。虽然，它没有像IPv6那种从根本上解决问题，但在IPv6没有得到普及的今天，成为了事实上广泛使用的解决方法。
图4-6建立PAT映射
第三步便要再一次对外部端口F0/0进行相关的配置，但上面静态NAT转换中已经做了，所以可以省略。
在本规划中，路由器的出口F0/0必须配置成公网IP地址，原因是，内部地址在路由器中被转换成公网IP地址，而外部的服务器与主机根本不知道这一过程，它们只知道与自己通信的源IP地址为202.100.100.1/24和202.100.100.2/24，若不在F0/0上配置两个公网IP地址，外部服务器和外部主机所发的数据包无法到达路由器，也就无法达到实例的通信目标。
3.2
内网中使用的是A类的私有IP地址，而私有IP地址是不能在公网是被路由的，所以要达到实例的预期目标，必须在边界路由器处对私有IP地址进行NAT转换，方可获取网络服务。然而NAT有三种类型，下一步就应该确定所使用NAT的类型。
pc1和pc2只需要访问外部Web服务器，无其他特别要求，三种类型都能适合要求，然而内部Web服务器的要求则不一样。外部主机需要可以访问到内部Web服务器，这就决定了内部Web服务器必须随时拥有一个公网的合法IP，才能使外部主机可以随时访问。若内部Web服务器使用动态NAT和PAT来配置，在任意一个时刻内，外部主机根本无法知道内部Web服务器使用的地址与端口号，也就无法进行访问了。因此，内部Web服务器需要使用静态NAT的转换，来保证任意时刻都能为外部主机提供服务。内部Web服务器的静态NAT转换需要分配一个公网IP地址，不妨就定为202.100.100.2/24，现在只剩下一个公网IP地址可用了。若pc1和pc2只使用动态NAT，在任意一个时刻，只有其中一台主机可访问外部网络服务，但如果使用PAT，便可以令两台主机同时访问外部网络而不想到干扰。综上所述，内部Web服务器应该使用静态NAT配置，而pc1和pc2则使用PAT配置，两个公网IP地址202.100.100.1/24和202.100.100.2/24刚好都被利用到。
针对这个问题，人们在IP地址的分配和保留IP地址方面做了许多工作和努力，来缓解日益恶化的地址缺乏问题。
1.2
最常见动态解决的方法是，当合法用户需要接入Internet中时，ISP为他分配一个可用的IP地址，使他可以访问网络，当用户断开连接后，之前分配的IP地址，再由ISP收回，留待其他用户接入时，再把之前的IP地址分配给其他用户。另一个常见的动态解决方法是，通过DHCP服务器动态地为需要使用网络服务的主机提供自动的TCP/IP配置，在使用完后便把IP地址回收到地址池中，为其他需要的主机提供分配。
动态NAT可以实现映射一个私有IP地址到公网合法IP地址池中的其中一个IP。这种类型不必像静态NAT那样，在路由器上静态映射内部到外部的地址，但是必须保证拥有足够的真实IP，保证每个在Internet中收发包的用户都有真实的IP地址可用。
端口复用NAT，又称PAT，是最流行NAT配置类型。复用实际上是动态NAT的一种形式，它映射多个私有IP地址到单独一个公网合法IP地址，形成多对一的关系，实现方式便是通过使用不同的端口。因此，它又被称为端口地址映射（PAT）。通过使用PAT，可实现上千个用户仅通过一个真实的公网IP地址连接到Internet，而也因为这个原因，使用PAT是人们至今在互联网上没有使用完公网合法IP地址的真实原因。
其他技术可以针对IP地址和子网掩码来提供解决方案。如可以使用可变长子网掩码（VLSM）技术，更好地利用IP地址中的每一个二进位，划分出包含更少主机位的子网络，高效分配IP地址（较少浪费），比有类IP地址提供了更多的灵活性。无类域间路由（CIDR）伴随着VLSM而使用，将从VLSM产生的无类的IP地址集中起来，汇聚为一个代表较大范围的单一路由表项，减少了路由器中路由表的条目，从而减轻路由器的负担。CIDR可看作子网划分的逆过程。子网划分时，从主机号部分借位，将其合并进网络部分；而在CIDR的超网中，则是将网络号部分的某些位合并进主机号部分。