卓越工業(yè)以太網(wǎng)百科-淺談NAT技術

網(wǎng)絡地址轉換(NAT,Network Address Translation)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術,是一種將私有(保留)地址轉化為合法IP地址的轉換技術,它被廣泛應用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡中。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡外部的攻擊，隱藏并保護網(wǎng)絡內部的計算機。
隨著接入Internet的計算機數(shù)量的不斷猛增，IP地址資源也就愈加顯得捉襟見肘。事實上，除了中國教育和科研計算機網(wǎng)(CERNET)外，一般用戶幾乎申請不到整段的C類IP地址。在其他ISP那里，即使是擁有幾百臺計算機的大型局域網(wǎng)用戶，當他們申請IP地址時，所分配的地址也不過只有幾個或十幾個IP地址。顯然，這樣少的IP地址根本無法滿足網(wǎng)絡用戶的需求，于是也就產(chǎn)生了NAT技術。
NAT簡介
借助于NAT，私有(保留)地址的"內部"網(wǎng)絡通過路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時，私有地址被轉換成合法的IP地址，一個局域網(wǎng)只需使用少量IP地址(甚至是1個)即可實現(xiàn)私有地址網(wǎng)絡內所有計算機與Internet的通信需求。
NAT將自動修改IP報文的源IP地址和目的IP地址，IP地址校驗則在NAT處理過程中自動完成。有些應用程序將源IP地址嵌入到IP報文的數(shù)據(jù)部分中，所以還需要同時對報文進行修改，以匹配IP頭中已經(jīng)修改過的源IP地址。否則，在報文數(shù)據(jù)都分別嵌入IP地址的應用程序就不能正常工作。
NAT實現(xiàn)方式
NAT的實現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉換Static Nat、動態(tài)轉換Dynamic Nat 和 端口多路復用OverLoad。
靜態(tài)轉換是指將內部網(wǎng)絡的私有IP地址轉換為公有IP地址，IP地址對是一對一的，是一成不變的，某個私有IP地址只轉換為某個公有IP地址。借助于靜態(tài)轉換，可以實現(xiàn)外部網(wǎng)絡對內部網(wǎng)絡中某些特定設備(如服務器)的訪問。動態(tài)轉換是指將內部網(wǎng)絡的私有IP地址轉換為公用IP地址時，IP地址是不確定的，是隨機的，所有被授權訪問上Internet的私有IP地址可隨機轉換為任何指定的合法IP地址。也就是說，只要指定哪些內部地址可以進行轉換，以及用哪些合法地址作為外部地址時，就可以進行動態(tài)轉換。動態(tài)轉換可以使用多個合法外部地址集。當ISP提供的合法IP地址略少于網(wǎng)絡內部的計算機數(shù)量時?？梢圆捎脛討B(tài)轉換的方式。
端口多路復用(Port address Translation,PAT)是指改變外出數(shù)據(jù)包的源端口并進行端口轉換，即端口地址轉換(PAT，Port Address Translation).采用端口多路復用方式。內部網(wǎng)絡的所有主機均可共享一個合法外部IP地址實現(xiàn)對Internet的訪問，從而可以最大限度地節(jié)約IP地址資源。同時，又可隱藏網(wǎng)絡內部的所有主機，有效避免來自Internet的攻擊。因此，目前網(wǎng)絡中應用最多的就是端口多路復用方式。