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NAT技术的原理与实现

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。

静态NAT-PT

静态NAT-PT

静态NAT-PT三、NAT-PT技术:(Network Address Translation-Protocol Translation)将IPv4地址与协议和IPv6地址与协议相互转换的技术。

如下图:在上图中IPv6主机2001:db8:ffff:1::1 想和IPv4主机192.0.30.1通信,由于双方工作在不同的协议下,所以不可能直接通过对方的地址通信,这时就需要NAT-PT边缘路由器进行地址和协议的转换操作。

过程:首先我们需要在边缘路由器上做好转换的映射关系(可以是静态,动态,NAPT-PT)为了便于理解这里以静态映射说明。

在边缘路由器上为图中IPv6主机2001:db8:ffff:1::1映射一个IPv4地址192.0.2.2 同时为图中IPv4主机192.0.30.1映射一个IPv6地址2001:db8:ffff:ffff::a这样当图中IPv6主机2001:db8:ffff:1::1想和IPv4主机192.0.30.1通信时,在自己一方网络层源IP地址封装2001:db8:ffff:1::1 目标IP可以封装2001:db8:ffff:ffff::a该IPv6数据包到达边缘路由器后,路由器会根据之前定义好的映射关系进行转换,会把IPv6报头中的源IP2001:db8:ffff:1::1换成192.0.2.2,会将目的IP换成192.0.30.1也就是IPv4主机的接口地址,这样就完成了V4协议和V6协议的转换,回来的时候执行相反的操作,也就是,将IPv4报头中的源IP地址192.0.30.1换成2001:db8:ffff:ffff::a 把目的IP换成2001:db8:ffff:1::1也就是IPv6主机的接口IP,这样又完成了V4协议到V6协议的转换。

由于这种转换不仅是地址的转换还是协议的转换,所以会大大增加数据包的传递延迟,除非不得不用时才会使用。

注意:转换后的IPv4地址不能是RFC1918私有地址空间里定义的地址。

NAT原理类型与差别

NAT原理类型与差别

NAT原理类型与差别NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是一种在网络中用于将私有IP地址转换为公共IP地址的技术。

在互联网中,公共IP 地址是唯一的,而私有IP地址是在特定网络中使用的地址范围。

NAT的目的是将多个私有网络设备共享一个或多个公共IP地址,以节省IP地址资源和提高网络安全性。

NAT有三种类型:静态NAT、动态NAT和PAT(端口地址转换)。

它们在原理和应用场景上有一些差异。

1. 静态NAT(Static NAT)静态NAT指的是将一个私有IP地址映射到一个公共IP地址的固定一对一关系。

在静态NAT中,每个私有地址被映射到一个公共地址,这意味着在网络中无法重用这些公共地址。

静态NAT适用于需要将特定服务或应用程序提供给公共网络访问的情况,比如Web服务器或邮件服务器。

静态NAT的原理是在路由器或防火墙上配置转换规则,将私有IP地址和公共IP地址进行映射。

当外部请求到达公共IP地址时,路由器会将请求发送到内部的私有IP地址。

2. 动态NAT(Dynamic NAT)动态NAT是将私有IP地址动态地映射到可用的公共IP地址池中。

在动态NAT中,私有IP地址与公共IP地址之间是一对多的关系,在其中一时刻可以有多个私有IP地址映射到同一个公共IP地址。

这种映射关系是临时的,由路由器或防火墙在每个数据包传输时根据可用的公共IP地址进行动态分配。

动态NAT适用于网络中有多个设备需要与外部网络进行通信的情况,但不需要固定的公共IP地址。

动态NAT可以提高IP地址的利用率,但可能导致同一私有IP地址和不同公共IP地址之间的不稳定性。

3. PAT(Port Address Translation)PAT是一种特殊的动态NAT,它将私有IP地址映射到一个公共IP地址的同时还使用端口号进行区分。

PAT通过为每个数据包分配一个唯一的源端口号来唯一标识不同的会话,实现多个私有IP地址在单个公共IP地址上进行通信。

两次nat技术原理 -回复

两次nat技术原理 -回复

两次nat技术原理-回复什么是NAT技术?NAT(网络地址转换)是一种在互联网中常用的技术,它允许多台计算机在一个公共IP地址下共享互联网连接。

NAT技术通过将内部网络中的私有IP地址转换为公共IP地址,使得多台计算机可以通过公共IP地址进行通信,从而有效地扩展了互联网连接的数量。

NAT技术的两个主要原理1. 隐蔽地址转换(PAT)在多台计算机共享一个公共IP地址的情况下,NAT技术使用了一种称为隐蔽地址转换(Port Address Translation,PAT)的技术。

PAT通过使用不同的端口号将数据包映射到内部网络中的不同计算机上。

当内部计算机向外部发送数据时,NAT设备会将源IP地址替换成NAT设备的公共IP 地址,并修改源端口号,以便外部设备将响应数据发回到正确的内部计算机。

这种方式使得多台计算机可以共享一个公共IP地址,并保证数据包能够正确地返回到发送者。

2. 网络地址转换(NAT)网络地址转换(NAT)是指在私有网络和公共网络之间进行IP地址的转换。

当内部计算机向外部发送数据时,NAT设备会修改源IP地址为NAT设备的公共IP地址,并在NAT设备上维护一个转换表,将内部计算机的私有IP地址映射到公共IP地址上。

当外部设备响应数据包时,NAT设备会根据转换表将数据包转发给正确的内部计算机。

这样,内部计算机和外部设备之间可以进行正常的通信,而不需要公共IP地址的数量与内部计算机数量相匹配。

NAT技术的工作流程NAT技术的工作流程可以分为以下几个步骤:1. 内部计算机请求访问外部网络。

当内部计算机发送一个请求访问外部网络的数据包时,它会将数据包发送到NAT设备。

2. NAT设备修改源IP地址和端口号。

NAT设备接收到内部计算机的请求后,会将数据包中的源IP地址和端口号修改为NAT设备的公共IP地址和端口号,并在转换表中记录下映射关系。

3. NAT设备将数据包发送到外部网络。

修改完源IP地址和端口号后,NAT设备将数据包发送到外部网络。

NAT工作原理及其配置方法

NAT工作原理及其配置方法

NAT工作原理及其配置方法NAT(Network Address Translation)是一种网络协议,用于将多个内部(私有)IP地址映射到单个外部(公共)IP地址。

它的主要作用是允许多台设备通过共享一个公共IP地址同时访问互联网,从而解决IPv4地址不足的问题。

本文将详细介绍NAT的工作原理及其配置方法。

NAT的工作原理:NAT的工作原理可以总结为:将内部网络(LAN)的设备的私有IP地址转换为路由器的公共IP地址,以便与外部网络(WAN)进行通信。

NAT可以分为两种类型:静态NAT和动态NAT。

1.静态NAT:静态NAT将一个或多个内部私有IP地址映射到一个外部公共IP地址。

内部设备无需配置任何特殊设置,只需将默认网关设置为NAT设备的IP地址即可。

当内部设备与外部网络进行通信时,NAT设备会将指定的私有IP地址转换为公共IP地址,然后将其发送到外部网络。

2.动态NAT:动态NAT根据动态地识别内部设备的IP地址来执行映射。

当内部设备尝试与外部网络通信时,NAT设备会为其分配一个临时的公共IP地址,从而实现与外部网络通信。

这种方式允许多个内部设备同时使用一个公共IP地址与外部网络通信。

NAT的配置方法:配置NAT需要在路由器或防火墙上进行。

下面是配置NAT的步骤:1.登录路由器或防火墙的管理界面,进入配置页面。

2.创建一个NAT规则或策略。

根据所使用的设备和软件,可以在不同的位置找到此选项。

通常在“网络设置”、“WAN设置”或“防火墙设置”中可以找到。

3.静态NAT配置:a.将路由器的外部接口(WAN)与外部网络连接。

b.为内部设备分配静态IP地址。

c.在NAT规则中将内部设备的私有IP地址映射到路由器的公共IP地址。

4.动态NAT配置:a.定义要使用的内部地址池。

这些地址将分配给内部设备以进行与外部网络的通信。

b.创建NAT规则,将内部设备的私有IP地址映射到此地址池中的一个地址。

5.保存并应用配置更改,使其生效。

路由器的NAT的原理及配置

路由器的NAT的原理及配置

路由器的NAT的原理及配置NAT的原理:1.内网通信时,源IP地址是私有IP地址,目标IP地址是公共IP地址。

路由器将内网数据包的源IP地址改为路由器的公共IP地址,然后将数据包发送到外网。

2.外网响应时,目标IP地址是路由器的公共IP地址,源IP地址是外网服务器的公共IP地址。

路由器接收响应数据包后,根据数据包的目标IP地址将数据包转发到相应的内网主机。

NAT的配置步骤:1.登录路由器的管理界面。

通常通过在浏览器中输入路由器的IP地址来访问管理界面。

2.在管理界面中,找到“网络设置”或类似的选项。

选择“NAT”或“端口转发”设置。

3.开启NAT功能。

一般会有一个“启用NAT”或类似的选项,勾选上即可开启NAT功能。

4.配置内网IP地址段。

在内网设置中,指定内网的IP地址段,如192.168.1.0/245.配置端口转发规则。

如果需要将公共IP地址的请求转发到内网主机上,需要配置端口转发规则。

一般会有一个“端口映射”或类似的选项。

在此处,配置外部访问的端口号、内网主机的IP地址和端口号。

6.保存配置并重启路由器。

NAT的配置注意事项:1.配置合理的内网IP地址段,避免与外网冲突。

2.配置合适的端口转发规则,确保请求可以正确转发到内网主机。

3.注意路由器的性能,过多的NAT转发可能会影响路由器的性能。

4.配置安全策略,例如限制可访问的IP地址范围,避免未授权的访问。

5.定期检查和更新路由器固件,以确保安全性和稳定性。

总结:NAT是一种将私有IP地址转换为公共IP地址的技术,可以实现内网和外网之间的通信。

其基本原理是通过在数据包中更改源IP地址和目标IP地址,将内网数据包发送到外网,然后将外网响应转发回内网。

通过在路由器的管理界面中配置NAT,可以开启NAT功能、配置内网IP地址段和端口转发规则。

配置NAT时需要注意合理性、安全性和性能,以保障网络的稳定和安全运行。

NAT-PT技术介绍

NAT-PT技术介绍

IPv4/IPv6业务目录目录NAT-PT (1)NAT-PT简介 (1)NAT-PT机制 (1)NAT-PT实现过程 (2)NAT-PTNAT-PT简介IPv6的应用是个循序渐进的过程,在很长时间内,IPv4网络和IPv6网络会同时存在且需要相互通信。

在IPv4网络完全过渡到IPv6网络之前,两个网络之间直接的网络通信可以通过NAT-PT(Network Address Translation-Protocol Translation,附带协议转换的网络地址转换)所提供的IPv4和IPv6地址之间的相互转换功能来实现。

例如,使用此技术可以使IPv6网络中的主机直接访问IPv4网络中的FTP服务器。

如图1所示,NAT-PT作用于IPv4和IPv6网络边缘的设备上,所有的地址转换过程都在该设备上实现,对IPv4和IPv6网络来说是透明的,即用户不必改变目前的IPv4网络中主机得配置就可实现IPv6网络与IPv4网络的通信。

图1NAT-PT示意图但由于NAT-PT具有下面一些局限性,所以在一些场合不推荐使用(如IPv6网络中主机跨越IPv4网络与另一IPv6网络中主机通信推荐使用隧道技术):z属于同一会话的请求和响应都必须通过同一NAT-PT设备才能进行NAT-PT转换。

z不能转换IPv4报文头的可选项部分。

z缺少端到端的安全性。

NAT-PT机制有三种NAT-PT机制可实现IPv4和IPv6地址之间的相互转换:1. 静态映射的NAT-PT机制静态映射的NAT-PT机制是指采用手工配置的IPv6地址与IPv4地址的一一对应关系来实现IPv6地址与IPv4地址的转换。

2. 动态映射的NAT-PT 机制和静态映射不同,动态映射没有IPv6和IPv4地址之间的一一对应关系。

动态映射要求先创建一个地址池,然后根据需要从地址池中选取空闲地址来完成IPv6地址与IPv4地址的映射。

3. NAPT-PT 机制NAPT-PT (Network Address Port Translation-Protocol Translation ,附带协议转换的网络地址端口转换)是在IP 地址动态转换的基础上对TCP 、UDP 的端口号也进行IPv6到IPv4的转换。

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

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与PAT原理

NAT与PAT原理

NAT与PAT原理网络地址转换(NAT)和端口地址转换(PAT)是用于解决IPv4地址不足问题的常见技术。

它们允许多个主机共享一个公共IP地址,并且在内部网络和外部网络之间转换数据包。

本文将详细介绍NAT和PAT的原理及其在网络通信中的应用。

一、NAT的原理NAT是一种通过更改数据包的源IP地址和/或目的IP地址来转换IP数据包的技术。

它主要用于将私有IP地址转换为公共IP地址,以实现内部网络与外部网络之间的通信。

NAT的原理可以分为四个步骤:1. 源IP地址转换:当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时,NAT设备将替换数据包中的源IP地址为公共IP地址。

这样,目标网络收到数据包后可以正确地将响应发送回NAT设备。

2. 目的IP地址转换:当外部网络中的主机向内部网络发送数据包时,NAT设备将替换数据包中的目的IP地址为内部网络中的主机IP地址。

这样,数据包可以正确地被内部网络中的目标主机接收。

3. 端口转换:NAT设备还可以转换数据包中的端口号,以便将多个内部主机与同一个公共IP地址关联起来。

此过程称为PAT(端口地址转换)。

4. 跟踪转换:NAT设备还可以维护一个转换表,用于跟踪内部主机与外部主机之间的通信。

这样,NAT设备可以正确地将响应数据包传递回正确的内部主机。

二、PAT的原理PAT是NAT的一种变种,用于将多个内部主机共享一个公共IP地址和端口号。

其原理与NAT类似,不同之处在于它还转换了数据包中的端口号。

PAT的原理可以分为以下几个步骤:1. 源IP地址转换:PAT设备将内部主机发送的数据包的源IP地址替换为公共IP地址。

2. 目的IP地址转换:PAT设备将外部网络发送的数据包的目的IP 地址替换为内部网络中的内部主机IP地址。

3. 端口转换:PAT设备将内部主机发送的数据包的端口号转换为一个唯一的端口号。

这样,当响应数据包到达PAT设备时,它可以根据目的端口号将响应数据包传递给正确的内部主机。

NAT原理与P2P穿越技术

NAT原理与P2P穿越技术

NAT原理与P2P穿越技术2NAT诞生背景及作用NAT即Net Address Translation,网络地址转换,用于解决IPv4地址不足问题:NAT部署在网络出口的位置,位于内网跟公网之间,是内网和公网的桥梁,双向流量都经过NAT。

固定宽带与移动通信NAT功能分别由BRAS设备、PGW设备承载,NAT设备拥有公网IPNAT 是一项神奇的技术, 它的出现使IPv4起死回生。

在IPv4已经被认为行将结束历史使命之后近30年时间里, 人们几乎忘了IPv4的地址空间即将耗尽这样一个事实——在新技术日新月异的时代, 30年可算一段漫长的历史。

更不用说, 在NAT 产生以后, 网络终端的数量呈加速上升趋势, 对IP 地址的需求剧烈增加。

因此足见NAT 技术之成功, 影响之深远。

NAT 的神奇, 更因为NAT 给IP 网络模型带来了深远影响, 其身影遍布网络每个角落。

几乎所有的个人终端设备位于NAT 网关以内,包含家庭宽带网络、物联网、2G/3G/4G/5G 通信网络。

InternetPGW(承载NAT功能)eNodeB宽带网关手机OLT (承载NAT功能)SGW3NAT原理及特点NAT原理:内网主机向外网主机发送的报文,经NAT时,IP/PORT会被转换为NAT为该主机分配的公网IP/PORT;内网主机的本地地址对外界不可见,外网主机只能通过NAT为该内网主机分配的公网IP/PORT,向它发送报文。

通过PAT(Port Address Translation)端口多路复用,让NAT背后的多台内网主机共享一个公网IP,最大限度节省外网IP资源NAT 的几个关键特点:1.网络被分为私网和公网两个部分, NAT 网关设置在私网到公网的路由出口位置, 双向流量必须都要经过NAT 网关;2.网络访问只能先由私网侧发起, 公网无法主动访问私网主机;3.NAT 网关在两个访问方向上完成两次地址的转换或翻译, 出方向做源信息替换, 入方向做目的信息替换;4.NAT 网关的存在对通信双方是保持透明的;5.NAT 网关为了实现双向翻译的功能, 需要维护一张关联表,把会话的信息保存下来。

NAT配置及原理

NAT配置及原理

NAT配置及原理NAT(Network Address Translation)是一种常用的网络技术,它允许多个设备通过共享一个公共IP地址来访问互联网。

NAT的配置和原理有助于实现网络地址转换,提高了网络的可用性和安全性。

NAT的配置主要涉及以下几个方面:1.设置NAT规则:在路由器或防火墙上设置NAT规则,以指定内部网络中哪些IP地址可以进行转换。

通常会配置一个地址池或静态映射,以将内部IP地址映射到公共IP地址上。

2.配置转换方式:NAT有几种不同的转换方式可供选择,包括静态NAT、动态NAT、端口地址转换(PAT)等。

通过选择适当的方式,可以根据实际需求对IP地址进行转换。

3.处理NAT会话:路由器或防火墙会维护一个NAT会话表来跟踪源IP地址和端口号与转换后的IP地址和端口号之间的映射关系。

配置NAT 会话表的参数,如超时时间和最大会话数,可以根据网络的负载和需要进行调整。

4.设置安全策略:在NAT的配置中,可以设置相关的安全策略,如访问控制列表(ACL)或防火墙规则,以限制或允许特定的IP地址或端口号的访问。

这有助于保护内部网络的安全性。

NAT的原理是将私有IP地址转换为公共IP地址,在数据包传输过程中动态地修改IP头部的源IP地址和目的IP地址。

当内部网络的设备发送数据包到互联网时,NAT会分配一个公共IP地址,并在IP头部中将源IP地址替换为所分配的公共IP地址。

当回复数据包返回时,NAT会将目的IP地址替换为原始源IP地址,并将数据包发送到正确的内部设备。

NAT的原理可以分为两个过程,即出站NAT和入站NAT。

在出站NAT 中,路由器根据内部设备的源IP地址和端口号,将其转换为公共IP地址和端口号,并将数据包发送到目标主机。

而在入站NAT中,路由器根据外部数据包的目的IP地址和端口号,将其转换为内部设备的源IP地址和端口号,以便正确将数据包传递给相应的设备。

NAT的原理还包括了端口转换机制,即端口地址转换(PAT)。

nat的原理和应用

nat的原理和应用

NAT的原理和应用1. NAT的定义NAT(Network Address Translation)即网络地址转换,是一种网络协议,用于在IP网络中转换网络地址。

2. NAT的原理NAT通过在网络路由器上进行地址转换,将内部网络的私有IP地址转换为外部网络的公共IP地址,从而实现内部网络和外部网络之间的通信。

3. NAT的工作方式NAT主要分为三种工作方式:静态NAT、动态NAT和PAT(Port Address Translation)。

3.1 静态NAT静态NAT将内部网络的一个私有IP地址映射到外部网络的一个公共IP地址上,并且映射关系固定不变,一对一的映射关系。

3.2 动态NAT动态NAT将内部网络的若干私有IP地址映射到外部网络的一个或多个公共IP 地址上,并且映射关系可以根据需要动态地改变。

3.3 PATPAT是一种特殊的动态NAT,除了将内部网络的私有IP地址转换为外部网络的公共IP地址外,还会将内部网络的端口号映射到不同的外部网络端口上,从而实现多对一的映射关系。

4. NAT的应用场景NAT主要在以下几个方面得到广泛应用:4.1 IP地址转换NAT可以将内部网络使用的私有IP地址转换为外部网络的公共IP地址,解决了IPv4地址不足的问题。

4.2 内部网络隔离通过NAT,内部网络可以使用私有IP地址,使得内部网络的具体拓扑结构对外部网络不可见,增强了内部网络的安全性。

4.3 网络负载均衡NAT可以将外部网络对同一个公共IP地址的请求转发到不同的内部服务器上,实现网络负载均衡,提高网络性能和服务可靠性。

4.4 网络地址转换NAT还可以在不同网络协议之间进行地址转换,实现不同类型网络的互联互通,如IPv4与IPv6之间的转换。

5. NAT的优缺点NAT作为一种网络协议,在实际应用中具有一定的优点和缺点。

5.1 优点•解决了IPv4地址不足的问题,延缓了IPv4地址耗尽的时间。

•增强了内部网络的安全性,对外部网络隐藏了内部网络的具体拓扑结构。

NATNAPT(PAT)的基本概念和工作原理及区别

NATNAPT(PAT)的基本概念和工作原理及区别

NATNAPT(PAT)的基本概念和工作原理及区别NAT(Network Address Translation)是一种将私有IP地址转换为公共IP地址的技术,用于解决IPv4地址空间不足的问题。

NAT是在路由器或防火墙上实现的,它负责将内部网络中的私有IP地址转换为公共IP 地址,以便与外部网络进行通信。

NAT的基本原理是在IP数据包的头部修改源或目的IP地址,使得数据包能够正确地在内部网络和外部网络之间传输。

NAT的工作原理如下:1.在内部网络上配置私有IP地址,并将数据包发送到路由器。

2.路由器检查数据包的源IP地址是否是私有IP地址,如果是,则将其替换为路由器的公共IP地址。

3.路由器记录下这个映射关系,并将数据包发送到外部网络。

4.外部网络返回数据包时,路由器将目的IP地址替换为对应的内部网络上的主机的私有IP地址,并将数据包发送到内部网络。

NAPT(Network Address Port Translation),也被称为PAT(Port Address Translation),是NAT的一种扩展形式。

PAT在NAT的基础上还进行了端口转换,以进一步解决地址短缺问题。

与NAT只转换IP地址不同,PAT还转换源或目的数据包的端口号,从而实现多个私有IP地址与多个公共IP地址之间的映射。

NAPT的工作原理如下:1.在NAT的基础上,PAT还检查数据包的源或目的端口号,如果是私有端口号,则在转换时将其替换为公共端口号。

2.路由器通过对转换后的端口号和IP地址进行记录,实现多个私有主机与外部网络之间的映射。

3.外部网络返回数据包时,路由器根据映射表中的记录,将数据包转发到正确的私有主机。

NAT与NAPT(PAT)的区别如下:1.功能:-NAT主要用于将私有IP地址转换为公共IP地址,解决IPv4地址短缺问题。

-NAPT在NAT的基础上增加了端口转换的功能,同时解决IP地址和端口号的短缺问题。

NAT路由器的工作原理

NAT路由器的工作原理

NAT路由器的工作原理NAT技术的基本功能就是,用1个或几个IP地址来实现1个私有网中的所有主机和公共网中主机的IP通信.NAT技术可为TCP,UDP以及ICMP数据包提供透明转发.1,NAT工作原理NAT的基本工作原理是,当私有网主机和公共网主机通信的IP包经过NAT网关时,将IP包中的源IP或目的IP在私有IP和NAT的公共IP之间进行转换.NAT网关有2个网络端口,其中公共网络端口的IP地址是统一分配的公共IP,为202.204.65.2;私有网络端口的IP地址是保留地址,为192.168.1.1.私有网中的主机192.168.1.2向公共网中的主机166.111.80.200发送了1个IP包(Des=166.111.80.200,Src=192.168.1.2).当IP包经过NAT网关时,NAT会将IP包的源IP转换为NAT的公共IP并转发到公共网,此时IP包(Des=166.111.80.200,Src=202.204.65.2)中已经不含任何私有网IP的信息.由于IP包的源IP已经被转换成NAT的公共IP,响应的IP包(Des=202.204.65.2,Src=166.111.80.200)将被发送到NAT.这时,NAT会将IP包的目的IP转换成私有网中主机的IP,然后将IP包(Des=192.168.1.2,Src=166.111.80.200)转发到私有网.对于通信双方而言,这种地址的转换过程是完全透明的.2, NAPT技术由于NAT实现是私有IP和NAT的公共IP之间的转换,那么,私有网中同时与公共网进行通信的主机数量就受到NAT的公共IP地址数量的限制.为了克服这种限制,NAT被进一步扩展到在进行IP地址转换的同时进行Port的转换,这就是网络地址端口转换NAPT(Network Address Port Translation)技术.NAPT与NAT的区别在于,NAPT不仅转换IP包中的IP地址,还对IP包中TCP和UDP的Port进行转换.这使得多台私有网主机利用1个NAT公共IP就可以同时和公共网进行通信.如图2所示,私有网主机192.168.1.2要访问公共网中的Http服务器166.111.80.200.首先,要建立TCP连接,假设分配的TCP Port是1010,发送了1个IP包(Des=166.111.80.200:80,Src=192.168.1.2:1010),当IP包经过NAT网关时,NAT会将IP包的源IP转换为NAT的公共IP,同时将源Port转换为NAT动态分配的1个Port.然后,转发到公共网,此时IP包(Des=166.111.80.200:80,Src=202.204.65.2:2010)已经不含任何私有网IP和Port的信息.由于IP包的源IP和Port已经被转换成NAT 的公共IP和Port,响应的IP包(Des=202.204.65.2:,Src=2010166.111.80.200:80)将被发送到NAT.这时NAT会将IP包的目的IP转换成私有网主机的IP,同时将目的Port转换为私有网主机的Port,然后将IP包(Des=192.168.1.2:1010,Src=166.111.80.200:80)转发到私网.对于通信双方而言,这种IP地址和Port的转换是完全透明的.3,NAPT映射条目:记录上面所说的转化IP地址和端口的条目.NAPT映射表:NAPT映射条目的集合.4,NAPT带来的后果:路由器只能根据动态建立的NAPT表来转发来自外网的数据包,外网不能主动建立到内网的连接.虚拟服务器和UPNP等转发设置就是为了解决这个问题而产生的,人为(虚拟服务器)或者通过软件(UPNP组件)打开一条到内网的通道.---------------------------------------------------------------------------------NAPT分类: 网络协议NAT英文全称是“Network Address Translation”,中文意思是“网络地址转换”,NAT有三种类型:静态NAT(Static NAT)、动态地址NAT(Pooled NAT)、网络地址端口转换NAPT(Port-Level NAT)。

NAT地址转换原理及配置

NAT地址转换原理及配置


NAT DNS mapping

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目录
NAT工作原理 NAT配置实现
NAT验证及调试
NAT常见组网
EASY IP
Easy IP:在地址转换的过程中直接使用接口的IP地址作 为转换后的源地址。在接口视图下配置:
nat outbound acl-number
NAT常见组网
NAT
地址转换是在IP地址日益短缺的背景下出现的。 一个局域网内部有很多台主机,可是不能保证每台主机都 拥有合法的IP地址,为了使所有的内部主机都可以访问 Internet,需要进行地址转换。 地址转换技术可以有效隐藏局域网内的主机,是一种有效 的网络安全保护技术。 地址转换可以按照用户的需要,在局域网内向外提供FTP、 WWW、Telnet等服务。
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D=10.0.0.1 P=5001 S=198.76.29.4 P=21
NAT table 2
Inside Address Port 10.0.0.1 1024 10.0.0.1 5001 Global Address Port 198.76.28.11 2001 198.76.28.11 2002 9
198.76.29.1/24 E0/1
10.0.0.2 HostB
10.0.0.254/24RTAຫໍສະໝຸດ 198.76.28.0/24
RTB
198.76.29.4 HostC

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(一)配置实现
RTA配置
interface Ethernet0/0 ip address 10.0.0.254 255.255.255.0 interface Ethernet0/1 ip address 198.76.28.1 255.255.255.0 nat outbound 2000 nat outbound static acl number 2000 rule 0 permit source 10.0.0.0 0.0.0.255 nat static 10.0.0.2 198.76.28.4 ip route-static 0.0.0.0 0 198.76.28.2

nat和pat的区别

nat和pat的区别

nat和pat的区别nat和pat的区别NAT是指网络地址转换,分为静态、动态,动态网络地址转换分为NAT与PAT方式:1、NAT方式指在出方向上转换IP报文头中的源IP地址,而不对端口进行转换;NAT方式下私有网络地址和外部网络地址之间建立一对一映射;NAT方式不能达到内部网多台主机共用同一个公网地址访问外部网络的目的,所以在实际应用中很少采用这种方式;而由于内外网地址一一对应,实现比较简单,只转换IP 报文头中的IP地址,所以适用于所有IP报文转换。

2、PAT(Port Address Translation)方式的地址转换利用了TCP/UDP协议的端口号,进行地址转换;PAT方式的地址转换是采用了“地址+端口”的映射方式,因此可以使内部局域网的许多主机共享一个IP地址访问Internet;PAT也叫动态地址转换,在私有网络地址和外部网络地址之间建立多对一映射,达到了内部网多台主机共用同一个公网地址访问外部网络的目的,所以在实际应用中多数采用这种方式;PAT方式下不同的内部网地址,转换时采用相同的公网地址,并依靠不同的端口号来区分每一个内部网主机;PAT方式的地址转换使用了TCP/UDP的端口信息,这样在进行地址转换的时候使用的是“地址+端口”来区分内部局域网的主机对外发起的不同连接。

这样使用地址转换,内部局域网的用户可以共享一个IP地址上网了。

在使用PAT方式的地址转换时,即转换了数据包中的源地址也转换了数据包中的端口信息。

显然可以看出,PAT方式的地址转换只能适用在TCP/UDP协议中,一般称只转换地址方式的地址转换为“简单的地址转换”;PAT方式需要转换IP地址和端口信息,所以只使用于TCP/UDP报文的转换。

3、我们的路由器还支持EASY IP特性:即地址转换可以使用在拨号口、ISDN等接口(可借用接口的IP地址作为地址转换的外部地址);使用地址转换,可以不需要用户配置路由等信息。

4、我们的路由器的地址转换功能支持特殊协议:目前支持FTP、Radius、L2tp、PPTP、CMC几种特殊的协议,以及后来支持的H.323、SMTP、DNS等。

关于NAT(PAT)与端口映射的理解

关于NAT(PAT)与端口映射的理解

关于NAT(PAT)与端口映射的理解今天早上在看资料的时候,突然对NAT(实际上应该是PAT,端口转换)与端口映射的区别模糊了,一时分不清双方的区别。

觉得都是一样的东西,后来经过实际案例的分析及自己的理解,终于有了一个比较清晰的概念。

先从原理上面来说,我们通常所说的nat实际上已经不是传统的1对1(1个外网地址对应1个内网地址)及多对多(多个外网地址动态对应多个内网地址)的模式了,通常来说是1对多(1个外网地址的多个端口对应多个内网地址),例如外网地址200.201.30.41这个外网地址的1025~65535的端口对应192.168.0.0/16的地址块,即多个内网ip服用一个ip地址进行internet的连接,也就是pat技术。

通常所说的nat是对网络层的ip地址进行的操作,也就是三层的技术。

而端口映射与pat有一定类似的地方,他是将内网ip的固定的端口映射到防火墙的外网ip地址的固定端口上,并由防火墙代理发布出去。

这是四层的技术。

端口映射与pat的相似的地方在于,它们都是基于传输层的端口进行的转换,而不同的地方在于,pat对于端口的使用是空闲随机的,而端口映射的端口映射则是固定的。

从配置的角度来看,对于nat,只需要定义一个公网ip地址,再定义一个内部的地址池,则转换的过程是自动进行了(当然也可以根据需求定义更多的细节,如源地址、目的地址、双向地址转换等等)。

对于端口映射,则要制定内部的ip地址,端口号,映射的外网的ip地址,端口号。

举例来说,在某个网络的防火墙上有两个公网地址,200.201.30.41,200.201.70.71(举例),定义了两个nat,分别是200.201.30.41——>192.168.0.0/16200.201.70.71——>172.168.0.0/16则内网中,所有192.168.0.0网段的用户上网时显示的公网ip都是200.201.30.41,同理,172.168.0.0/16的公网ip是200.201.70.71,因为内网用户复用了外网ip的随机端口来进行internet的访问,这个端口的使用是随机的。

NAT穿越的原理和介绍(p2p核心协议和原理)

NAT穿越的原理和介绍(p2p核心协议和原理)

3.端口受限制锥形(Port Restricted Cone) 端 口受限制锥形类似于受限制锥形,但限制更 加严格.只有当内部主机曾经向外部主机地 址上的某个特定端口发送过数据包,这个外 部主机才可以用该特定端口向内部主机发送 数据.可以理解为对外部主机的IP地址和端 口同时进行了限制.图3表示了端口受限制锥 型的概念.
三,STUN协议 协议
一旦客户端得知了Internet端的UDP端口,通 信就可以开始了.如果NAT是完全圆锥型的, 那么双方中的任何一方都可以发起通信.如果 NAT是受限圆锥型或端口受限圆锥型,双方必 须一起开始传输. 需要注意的是,要使用STUN RFC中描述 STUN 的技术并不一定需要使用STUN STUN协议——还可以 STUN 另外设计一个协议并把相同的功能集成到运行 该协议的服务器上. SIP之类的协议是使用UDP分组在Internet 上传输音频和/或视频数据的.不幸的是,由于 通信的两个末端往往位于NAT之后,因此用传 统的方法是无法建立连接的.这也就是STUN STN Client只设 置了"改变端口" 标志.
图5 NAT类型判断图
该流程中使用了3个测试. 在测试I中,STUN Client发送STUN绑定请求给 STUN Server,没有设置CHANGE-REQUEST 和RESPONSE-ADDRESS属性,这引起服务器 用收到请求的地址和端口发送回复. 在测试II中,STUN Client设置了CHANGEREQUEST属性中的"改变IP"和"改变端口" 标志.则STUN Server用另外一个地址和端口为 客户端发送响应回复. 在测试III中,STUN Client只设置了"改变端口" 标志.

nat-pt机制

nat-pt机制

nat-pt机制nat-pt是一种网络地址转换-协议转换(Network Address Translation-Protocol Translation)的机制,用于将IPv6数据报转换为IPv4数据报。

这种机制的主要目的是在IPv4和IPv6之间进行转换,从而实现网络的互联互通。

接下来,我将详细介绍nat-pt机制。

首先,需要明确的是,IPv4和IPv6是不兼容的两种网络协议。

IPv4是早期广泛使用的网络协议,它使用32位地址来寻址,由于地址资源有限,IPv4所能提供的地址空间已经不足以满足现代网络需求。

为了解决这个问题,IPv6协议被提出,它采用128位地址,地址空间更加广阔。

然而,由于IPv4仍然广泛使用,并且具有大量的现有设备和应用程序都基于IPv4,所以在过渡期间,需要一种机制来实现IPv4和IPv6之间的互联互通。

这就是nat-pt机制的出现。

nat-pt机制是在IPv6主机和IPv4主机之间建立一个中间节点,中间节点可以理解和识别IPv6和IPv4协议,将IPv6数据报转换为IPv4数据报,再进行传输,从而达到互联互通的目的。

具体来说,nat-pt机制主要包含两个关键的部分,分别是IPv6转换器和IPv6/IPv4路由器。

IPv6转换器负责将原始的IPv6数据报进行转换。

当IPv6数据报到达转换器时,它会在数据报中提取IPv6源地址和目的地址,然后根据转换规则进行相应的转换。

转换规则可以根据实际需求进行配置,主要包括源和目的地址的映射、协议的映射以及端口的映射等。

IPv6/IPv4路由器则负责将转换后的IPv4数据报传输到目标IPv4主机。

路由器接收到转换后的IPv4数据报后,会根据转换后的目的IPv4地址进行路由选择,并将数据报传输给目标主机。

需要注意的是,由于IPv4与IPv6协议的差异,进行数据报转换时可能会导致某些功能的丧失。

例如,IPv4中的一些特殊地址(如私有地址范围)可能无法在IPv6网络中直接使用,需要进行转换。

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natp原理
Natp(Network Address Translation Protocol,网络地址翻译协议)是一种用于IPv6和IPv4之间进行网络地址转换的协议。

Natp的工作原理如下:
1. Natp Gateway:Natp代理网关(Natp Gateway)位于IPv6网络和IPv4网络之间,负责网络数据的转发和转换。

2. Natp Mapping:Natp代理网关维护着一个IPv6到IPv4的地
址映射表。

当收到来自IPv6网络的数据包时,Natp会将源
IPv6地址和端口转换为对应的IPv4地址和端口,并在映射表
中记录这个映射关系。

3. 数据包转发:Natp代理网关将转换后的IPv4数据包转发给
目标IPv4网络。

当IPv4网络回复时,Natp会根据映射表将目
标IPv4地址和端口转换为对应的IPv6地址和端口,然后将数
据包转发给源IPv6地址。

Natp的优点:
1. IPv6和IPv4互联:Natp可以实现IPv6和IPv4之间的互联,解决了IPv6到IPv4的通信问题,使得两个网络能够互相通信。

2. 地址转换:Natp通过地址映射表将IPv6地址和端口转换为IPv4地址和端口,解决了IPv4地址不足的问题,有效利用了IPv4地址资源。

3. 简化网络配置:Natp可以简化网络配置,减少了部署和管
理IPv6网络的复杂性。

Natp的缺点:
1. 性能损耗:Natp会对数据包进行地址和端口的转换,增加
了数据包处理的开销,可能会对网络性能产生一定的影响。

2. 兼容性问题:Natp要求网络设备和应用程序支持该协议才
能正常工作,对于不支持Natp的设备和应用程序可能无法进
行正常的通信。

3. 安全性风险:Natp对网络地址进行转换,可能会暴露网络
的真实地址,增加了网络安全风险。

总结:
Natp是一种用于IPv6和IPv4之间进行网络地址转换的协议,
通过地址映射表将IPv6地址转换为IPv4地址,实现了两个网
络的互联和通信。

虽然有一些性能和兼容性的问题,但是
Natp能够简化网络配置,使得IPv6和IPv4网络能够互相通信。

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