nat技术的工作原理

nat技术的工作原理
网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种
在计算机网络中常用的技术，它允许将一组IP地址映射到另一组IP地址，从而实现网络中IP地址的重用。

NAT技术的工作原理涉及到网络层和传
输层两个不同的层次，下面将逐步详细介绍NAT技术的工作原理。

NAT技术的工作原理可以分为两个阶段：地址转换和端口转换。

第一阶段是地址转换。

当一台位于内部网络的计算机要访问外部网络时，它首先向接入网络的NAT设备发送请求。

在发送请求前，NAT设备会
为内部计算机分配一个临时的IP地址（通常为私有IP地址）。

这个临时
IP地址可以是在本地内部网络中的唯一一个地址，可以避免与外部网络
中的其他计算机的IP地址冲突。

NAT设备对于发送请求的数据报进行修改，将内部计算机的源IP地址更改为分配的临时IP地址，然后将修改后
的数据报发送到外部网络。

第二阶段是端口转换。

当外部网络返回响应数据时，NAT设备将响应
数据中的目标IP地址更改为内部计算机的IP地址，并将响应数据发送到
该内部计算机。

在此之前，NAT设备会在临时IP地址和内部计算机之间
建立一个映射关系。

该映射关系通常会使用一种叫做网络地址端口转换（Network Address and Port Translation，简称NAPT）的技术。

NAPT
技术使用了端口号的概念，除了将IP地址映射到已分配的临时IP地址外，还将端口号映射到正在使用内部计算机的应用程序上。

这样在响应数据被
发送回内部计算机时，NAT设备可以根据端口号将数据正确地路由到相应
的应用程序中。

NAT技术的工作原理中还涉及到一些其他的重要概念：
1.NAT表：NAT设备通过维护一个NAT表来记录内部计算机和临时IP 地址之间的映射关系。

NAT表一般会包含内部计算机的IP地址，临时IP 地址，端口号和其他相关信息等。

2.网络地址转换规则：NAT设备根据一组预定义的转换规则来工作。

这些规则描述了如何将内部计算机的IP地址映射到临时IP地址，以及如何进行端口转换等操作。

3.NAT类型：根据NAT设备的功能和配置不同，NAT技术可以分为多种类型，包括静态NAT，动态NAT，PAT（端口地址转换）等。

总结起来，NAT技术的工作原理可以简单地概括为地址转换和端口转换两个阶段。

通过为内部计算机分配临时IP地址，并在NAT设备中记录映射关系，使得内部计算机可以与外部网络进行通信。

同时，通过端口转换，NAT设备还可以将外部网络返回的数据正确地路由到内部计算机的应用程序中。

这种方式有效地解决了IP地址的重用和网络安全等问题。