NAT协议(网络地址转换协议)详解
NAT协议(网络地址转换协议)详解
- 为什么需要NAT
- NAT的实现方式
- 静态NAT
- 动态NAT
- NAPT
- NAT技术的优缺点
- 优点
- 缺点
NAT协议是将IP数据报头中的IP地址转换为另外一个IP地址的过程,主要用于实现私有网络访问公有网络的功能。这种通过使用少量的IP地址代表较多的私有IP地址的方式,将有助于减少IP地址空间的枯竭。
为什么需要NAT
IPv4地址随着用户的增多压力不断增大,但是每一个路由器的IP地址下面都有很多的私有地址,外部消息只需要找到这个路由器,这个路由器把消息找到真正目的主机传递给它即可。每一个路由器都可以分配很多私有地址,并且不同路由器的私有地址可以重复,通过这种地址转换,能够大大增加地址的容量。
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
这些地址可以在任何组织或企业内部使用,和其他Internet地址的区别就是,仅能在内部使用,不能作为全球路由地址。
对于有Internet访问需求而内部又使用私有地址的网络,就要在组织的出口位置部署NAT网关,在报文离开私网进入Internet时,将源IP替换为公网地址,通常是出口设备的接口地址。一个对外的访问请求在到达目标以后,表现为由本组织出口设备发起,因此被请求的服务端可将响应由Internet发回出口网关。出口网关再将目的地址替换为私网的源主机地址,发回内部。这样一次由私网主机向公网服务端的请求和响应就在通信两端均无感知的情况下完成了。依据这种模型,数量庞大的内网主机就不再需要公有IP地址了。NAT的转换示意图如下所示:
NAT的实现方式
NAT的实现方式有三种,即静态NAT、动态NAT和NAPT。
静态NAT
如果一个内部主机唯一占用一个公网IP,这种方式被称为一对一模型。此种方式下,转换上层协议就是不必要的,因为一个公网IP就能唯一对应一个内部主机。显然,这种方式对节约公网IP没有太大意义,主要是为了实现一些特殊的组网需求。比如用户希望隐藏内部主机的真实IP,或者实现两个IP地址重叠网络的通信。
动态NAT
它能够将未注册的IP地址映射到注册IP地址池中的一个地址。不像使用静态NAT那样,你无需静态地配置路由器,使其将每个内部地址映射到一个外部地址,但必须有足够的公有因特网IP地址,让连接到因特网的主机都能够同时发送和接收分组。
NAPT
通过使用NAPT,只需使用一个公网ip地址,就可将数千名用户连接到因特网。其核心之处就在于利用端口号实现公网和私网的转换。
面对私网内部数量庞大的主机,如果NAT只进行IP地址的简单替换,就会产生一个问题:当有多个内部主机去访问同一个服务器时,从返回的信息不足以区分响应应该转发到哪个内部主机。此时,需要NAT设备根据传输层信息或其他上层协议去区分不同的会话,并且可能要对上层协议的标识进行转换,比如TCP或UDP端口号。这样NAT网关就可以将不同的内部连接访问映射到同一公网IP的不同传输层端口,通过这种方式实现公网IP的复用和解复用。这种方式也被称为端口转换PAT、NAPT或IP伪装,但更多时候直接被称为NAT,因为它是最典型的一种应用模式。
举个例子,客户端172.18.250.6和百度服务器202.108.22.5通信,172.18.250.6发送数据时,先转换为219.155.6.240:1723(任意>1024的随机端口),然后再利用这个身份发送数据给百度服务器,然后百度服务器回应数据并发送给219.155.6.240:1723,NAT网关检查自己的关联表,意识到这是自己地私网中172.18.250.6的数据包,然后把这个数据发送给客户端
也就是说,我们利用端口号的唯一性实现了公网ip转换为私网ip的这一步。NAPT能够使用传输层端口号来标识主机,因此,从理论上说,最多可让大约65000台主机共用一个公有IP地址。
NAT技术的优缺点
优点
- 节省合法的公有ip地址。
- 地址重叠时,提供解决办法。
缺点
- 由于内网是私有IP,所以不能直接从公网访问内部网络服务。
- 有一些应用程序虽然是用A端口发送数据的,但却要用B端口进行接收,不过NAT设备翻译时却不知道这一点,它仍然建立一条针对A端口的映射,结果对方响应的数据要传给B端口时,NAT设备却找不到相关映射条目而会丢弃数据包。
相关文章:

NAT协议(网络地址转换协议)详解
NAT协议(网络地址转换协议)详解 为什么需要NATNAT的实现方式静态NAT动态NATNAPT NAT技术的优缺点优点缺点 NAT协议是将IP数据报头中的IP地址转换为另外一个IP地址的过程,主要用于实现私有网络访问公有网络的功能。这种通过使用少量的IP地址代…...

pytorch(续周报(1))
文章目录 2.1 张量2.1.1 简介2.1.2 创建tensor2.1.3 张量的操作2.1.4 广播机制 2.2 自动求导Autograd简介2.2.1 梯度 2.3 并行计算简介2.3.1 为什么要做并行计算2.3.2 为什么需要CUDA2.3.3 常见的并行的方法:网络结构分布到不同的设备中(Network partitioning)同一层…...
el-table 树形结构数据 设置某一层,新增按钮不展示
<template><div><el-table:data"tableData":row-class-name"rowClassName":tree-props"{ children: children, hasChildren: hasChildren }"><!-- 表格列定义 --><!-- ... --><el-table-column label"操作…...

【Unity2D】粒子特效
为什么要使用粒子特效 Unity 的粒子系统是一种非常强大的工具,可以用来创建各种各样的游戏特效,如火焰、烟雾、水流、爆炸等等。使用粒子特效可以使一些游戏动画更加真实或者使游戏效果更加丰富。 粒子特效的使用 在Hierarchy界面右键添加Effects->…...
第九十六回 网络综合示例:获取天气信息
文章目录 概念介绍使用方法示例代码 我们在上一章回中介绍了dio库中转换器相关的内容,本章回中将介绍网络综合示例:获取天气信息.闲话休提,让我们一起Talk Flutter吧。 概念介绍 我们在前面章回中介绍了网络操作相关的内容,本章…...
Shell中获取昨天和多天前日期
1、获取今天日期 $ date -d now %Y-%m-%d 或者 $ date %F2、获取明天日期 $ date -d next-day %Y-%m-%d $ date -d tomorrow %Y-%m-%d3、获取昨天日期 $ date -d yesterday %Y-%m-%d 或者 $ date -d last-day %Y-%m-%d 或者 $ date -d "1 days ago" %Y-%m-%d …...
golang静态编译及编译失败排查步骤
文章目录 一、背景前提 二、静态编译概述1、执行静态编译设置CGO_ENABLED方式指定link方式 2、编译报错分析(1)确认系统上有没有安装libopus(2)设置LD_LIBRARY_PATH 三、详细排查过程1、下载bpf排查工具bcc, bcc-tools,python-bcc…...

2023年7月第4周大模型荟萃
2023年7月第4周大模型荟萃 2023.7.31版权声明:本文为博主chszs的原创文章,未经博主允许不得转载。 1、Cerebras推出全球最强AI超算 AI芯片初创公司Cerebras Systems和总部位于阿联酋的技术控股集团G42于7月20日宣布,携手打造一个由互联的超…...
Meta分析的选题与文献计量分析CiteSpace应用丨R语言Meta分析【数据清洗、精美作图、回归分析、诊断分析、不确定性及贝叶斯应用】
目录 专题一、Meta分析的选题与文献计量分析CiteSpace应用 专题二、Meta分析与R语言数据清洗及相关应用 专题三、R语言Meta分析与精美作图 专题四、R语言Meta回归分析 专题五、R语言Meta诊断分析与进阶 专题六、R语言Meta分析的不确定性及贝叶斯应用 专题七、深度拓展…...

vscode eslint配置
1. 全局安装 eslint npm install -g eslint 2. control shift p 输入 settings 打开设置进行配置 3. 添加配置 {"workbench.colorTheme": "One Dark Pro","eslint.debug": true,"eslint.execArgv": null,"eslint.alwaysShow…...
C++ 对象模型 C++ Object Model
C 对象模型 C Object Model 文章目录 C 对象模型 C Object ModelC语言的数据及函数C的类C对象模型 C语言的数据及函数 C语言中,数据和函数是分开声明的。 数据 typedef struct point2d {float x;float y; } Point2d;函数 打印Point2d的数值 void Point2d_print…...
leetcode做题笔记47
给定一个可包含重复数字的序列 nums ,按任意顺序 返回所有不重复的全排列。 思路一:回溯 int* Source NULL; int Source_Size 0;int** Result NULL; int* Retcolsizes NULL; int Result_Index 0;int* Path NULL; int Path_Index 0;bool* Used …...

Linux Day04
目录 一、文件压缩与解压命令 1.1 tar cvf 文件名 ---打包命令生成.tar 1.2 tar xvf 文件名 ----解开包 生成文件 1.3 gzip .tar 压缩 生成.tar.gz压缩包 1.4 gzip -d .tar.gz 解压成包 1.5 直接把压缩包解压成文件 tar zxf .tar.gz 二、Linux 系统上 C 程序的…...

上海亚商投顾:沪指冲高回落 两市成交重回万亿
上海亚商投顾前言:无惧大盘涨跌,解密龙虎榜资金,跟踪一线游资和机构资金动向,识别短期热点和强势个股。 市场情绪 三大指数今日冲高回落,盘初一度集体涨超1%,随后涨幅明显回落,上证50午后一度翻…...

2023最新版本~十分钟零基础搭建EMQX服务器
购买服务器 已知服务器大厂商 1 阿里云 点击直接访问 2 华为云点击直接访问 3 腾讯云 点击直接访问 还是比较推荐大公司 不会跑路 这里我购买的是一年的华为云服务器(新用户 64一年) 镜像推荐乌班图18 登陆服务器(需要重置密码!!&…...

SpringBoot2.5.6整合Elasticsearch7.12.1
SpringBoot2.5.6整合Elasticsearch7.12.1 下面将通过SpringBoot整合Elasticseach,SpringBoot的版本是2.5.6,Elasticsearch的版本是7.12.1。 SpringBoot整合Elasticsearch主要有三种方式,一种是通过elasticsearch-rest-high-level-client&am…...
准大一信息安全/网络空间安全专业学习规划
如何规划? 学习需要一个良好的学习习惯,建议刚开始一定要精通一项程序语言,学习其他的就会一通百通。过程中是按步骤学习,绝不半途看见苹果丢了梨,一定要强迫自己抵制新鲜技术的诱惑。 网络安全其实是个广而深的领域…...

WEB:php_rce
背景知识 Linux命令 thinkPHPv5漏洞 题目 打开页面,页面显示为thinkphp v5的界面,可以判断框架为thinkPHP,可以去网上查找相关的漏洞 由题目可知,php rec是一个通过远程代码执行漏洞来攻击php程序的一种方式 因为不知道是php版…...

问题:idea启动项目错误提示【command line is too long. shorten command line】
问题:idea启动项目错误提示【command line is too long. shorten command line】 参考博客 问题描述 启动参数过长,启动项目,错误提示 原因分析 出现此问题的直接原因是:IDEA集成开发环境运行你的“源码”的时候(…...

xshell连接Windows中通过wsl安装的linux子系统-Ubuntu 22.04
xshell连接Windows中通过wsl安装的linux子系统-Ubuntu 22.04 一、安装linux子系统 1.1、 启动或关闭Windows功能-适用于Linux的Windows子系统 1.2 WSL 官方文档 使用 WSL 在 Windows 上安装 Linux //1-安装 WSL 命令 wsl --install//2-检查正在运行的 WSL 版本:…...

idea大量爆红问题解决
问题描述 在学习和工作中,idea是程序员不可缺少的一个工具,但是突然在有些时候就会出现大量爆红的问题,发现无法跳转,无论是关机重启或者是替换root都无法解决 就是如上所展示的问题,但是程序依然可以启动。 问题解决…...
逻辑回归:给不确定性划界的分类大师
想象你是一名医生。面对患者的检查报告(肿瘤大小、血液指标),你需要做出一个**决定性判断**:恶性还是良性?这种“非黑即白”的抉择,正是**逻辑回归(Logistic Regression)** 的战场&a…...

如何在看板中体现优先级变化
在看板中有效体现优先级变化的关键措施包括:采用颜色或标签标识优先级、设置任务排序规则、使用独立的优先级列或泳道、结合自动化规则同步优先级变化、建立定期的优先级审查流程。其中,设置任务排序规则尤其重要,因为它让看板视觉上直观地体…...
【解密LSTM、GRU如何解决传统RNN梯度消失问题】
解密LSTM与GRU:如何让RNN变得更聪明? 在深度学习的世界里,循环神经网络(RNN)以其卓越的序列数据处理能力广泛应用于自然语言处理、时间序列预测等领域。然而,传统RNN存在的一个严重问题——梯度消失&#…...
蓝桥杯 2024 15届国赛 A组 儿童节快乐
P10576 [蓝桥杯 2024 国 A] 儿童节快乐 题目描述 五彩斑斓的气球在蓝天下悠然飘荡,轻快的音乐在耳边持续回荡,小朋友们手牵着手一同畅快欢笑。在这样一片安乐祥和的氛围下,六一来了。 今天是六一儿童节,小蓝老师为了让大家在节…...

Vue2 第一节_Vue2上手_插值表达式{{}}_访问数据和修改数据_Vue开发者工具
文章目录 1.Vue2上手-如何创建一个Vue实例,进行初始化渲染2. 插值表达式{{}}3. 访问数据和修改数据4. vue响应式5. Vue开发者工具--方便调试 1.Vue2上手-如何创建一个Vue实例,进行初始化渲染 准备容器引包创建Vue实例 new Vue()指定配置项 ->渲染数据 准备一个容器,例如: …...
【AI学习】三、AI算法中的向量
在人工智能(AI)算法中,向量(Vector)是一种将现实世界中的数据(如图像、文本、音频等)转化为计算机可处理的数值型特征表示的工具。它是连接人类认知(如语义、视觉特征)与…...
Spring Boot+Neo4j知识图谱实战:3步搭建智能关系网络!
一、引言 在数据驱动的背景下,知识图谱凭借其高效的信息组织能力,正逐步成为各行业应用的关键技术。本文聚焦 Spring Boot与Neo4j图数据库的技术结合,探讨知识图谱开发的实现细节,帮助读者掌握该技术栈在实际项目中的落地方法。 …...
GitHub 趋势日报 (2025年06月08日)
📊 由 TrendForge 系统生成 | 🌐 https://trendforge.devlive.org/ 🌐 本日报中的项目描述已自动翻译为中文 📈 今日获星趋势图 今日获星趋势图 884 cognee 566 dify 414 HumanSystemOptimization 414 omni-tools 321 note-gen …...
工业自动化时代的精准装配革新:迁移科技3D视觉系统如何重塑机器人定位装配
AI3D视觉的工业赋能者 迁移科技成立于2017年,作为行业领先的3D工业相机及视觉系统供应商,累计完成数亿元融资。其核心技术覆盖硬件设计、算法优化及软件集成,通过稳定、易用、高回报的AI3D视觉系统,为汽车、新能源、金属制造等行…...