NAT
什么是NAT
- NAT（Network Address Translation，网络地址转换），也叫做网络掩蔽或者IP掩蔽。NAT是一种网络地址翻译技术，主要是将内部的私有IP地址（private IP）转换成可以在公网使用的公网IP（public IP）。
- NAT是将私有IP地址通过边界路由转换成外网IP地址，在边界路由的NAT地址转换表记录下这个转换映射记录，当外部数据返回时，路由使用NAT技术查询NAT转换表，再将目标地址替换成内网用户IP地址。
- 首先什么是私有地址？私有地址是不能用在Internet上(路由器将丢弃寻址这种地址的包)的内部地址。这些地址是不能够在公网上面用的，只能用在局域网的内部。私有地址有三种：
- ①10.0.0.0~10.255.255.255/8
- ②172.16.0.0~172.31.255.255/12
- ③192.168.0.0~192.168.255.255/16
- 这三块私有地址本身是可路由的，只是公网上的路由器不会转发这三块私有地址的流量；当一个公司内部配置了这些私有地址后，内部的计算机在和外网通信时，公司的边界路由会通过NAT或者PAT技术，将内部的私有地址转换成外网IP，外部看到的源地址是公司边界路由转换过的公网IP地址，这在某种意义上也增加了内部网络的安全性。
为什么会有NAT？
IP地址只有32位，最多只有42.9亿个地址，还要去掉保留地址、组播地址，能用的地址只有36亿左右，但是当下有数以万亿的主机，没有这么多IP地址怎么办，后面有了IPv6，但是当下IPv4还是主流，利用IPv4怎么满足这么多主机的IP地址呢？答案就是NAT，NAT技术使公司、机构以及个人产生以及局域网，然后在各个局域网的边界WAN端口使用一个或多个公网的IPv4进行一对多转换
NAT有什么优缺点？
NAT可以同时让多个计算机同时联网，并隐藏其内网IP，因此也增加了内网的网络安全性；此外，NAT对来自外部的数据查看其NAT映射记录，对没有相应记录的数据包进行拒绝，提高了网络安全性。
那么，NAT与此同时也带来一些弊端：首先是，NAT设备会对数据包进行编辑修改，这样就降低了发送数据的效率；此外，各种协议的应用各有不同，有的协议是无法通过NAT的（不能通过NAT的协议还是蛮多的），这就需要通过穿透技术来解决。
假设一种场景，公司对外的有两个公网IP地址是 191.4.4.1/191.4.4.2，有两台主机A和B，局域网地址分别是192.168.1.2和192.168.1.3
静态NAT
静态NAT就是一对一映射，内部有多少私有地址需要和外部通信，就要配置多少外网IP地址与其对应，并不节省外网IP，所以一般不用
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动态NAT
动态NAT是在路由器上配置一个外网IP地址池，当内部有计算机需要和外部通信时，就从地址池里动态的取出一个外网IP，并将他们的对应关系绑定到NAT表中，通信结束后，这个外网IP才被释放，可供其他内部IP地址转换使用，这个DHCP租约IP有相似之处。
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PAT(port address Translation，端口地址转换，也叫端口地址复用)
这是最常用的NAT技术，也是IPv4能够维持到今天的最重要的原因之一，它提供了一种多对一的方式，对多个内网IP地址，边界路由可以给他们分配一个外网IP，利用这个外网IP的不同端口和外部进行通信。
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