NAT 原理：概念、使用场景、转发流程及规则

本文分享自天翼云开发者社区《NAT原理：概念、使用场景、转发流程及规则》，作者：x****n

网络地址转换（NAT）是一种在计算机网络中将一个网络的 IP 地址转换为另一个网络的 IP 地址的技术。它通常用于将私有网络的 IP 地址映射到公共网络的 IP 地址，以便在 Internet 上进行通信。NAT 技术解决了 IPv4 地址短缺的问题，同时也提高了网络的安全性。

NAT 的使用场景主要包括以下几种情况：

1.公共 IP 地址不足：在 Internet 上分配公共 IP 地址是有限的，而且越来越昂贵。因此，许多组织和企业使用私有 IP 地址来管理他们的局域网。但是，当这些网络需要与 Internet 通信时，就需要使用 NAT 技术将私有 IP 地址映射到公共 IP 地址。

2.安全性：NAT 技术可以提高网络的安全性，因为它隐藏了私有网络背后的真实 IP 地址。这样，攻击者就无法直接访问这些网络，从而减少了网络攻击的风险。

3.简化网络管理：使用 NAT 技术可以简化网络管理，因为它可以减少需要配置和维护的公共 IP 地址数量。

NAT 的转发流程如下：

1.当私有网络中的计算机发送数据包时，它会使用它的私有 IP（192.168.0.10）地址作为源 IP 地址。

2.NAT 路由器接收到数据包后，会将源 IP 地址更改为 NAT 路由器的公共 IP（36.111.64.85）地址，并将此映射关系保存在转发表中。

3.NAT 路由器将数据包转发到 Internet 上的目标计算机。

4.当目标计算机回复数据包时，它会使用 NAT 路由器的公共 IP 地址作为目标 IP 地址（36.111.64.85）。

5.NAT 路由器接收到回复数据包后，会查找转发表以确定它所属的私有网络，并将目标 IP 地址（36.111.64.86）更改为私有 IP 地址（192.168.0.10）。

6.NAT 路由器将回复数据包转发到私有网络中的计算机。

DNAT 和 SNAT 是 NAT 技术中的两种常见形式。DNAT（目标网络地址转换）用于将 Internet 上的公共 IP 地址映射到私有网络中的计算机，而 SNAT（源网络地址转换）用于将私有网络中的计算机映射到 Internet 上的公共 IP 地址。

DNAT 流程图如下：

1.当 Internet 上的计算机发送数据包时，它会使用公共 IP 地址作为目标 IP 地址。

2.NAT 路由器接收到数据包后，会查找转发表以确定它所属的私有网络，并将目标 IP 地址更改为私有 IP 地址。

3.NAT 路由器将数据包转发到私有网络中的计算机。

4.当计算机回复数据包时，它会使用私有 IP 地址作为源 IP 地址。

5.NAT 路由器接收到回复数据包后，会将源 IP 地址更改为公共 IP 地址，并将此映射关系保存在转发表中。

6.NAT 路由器将回复数据包转发到 Internet 上的计算机。

SNAT 流程图如下：

1.当私有网络中的计算机发送数据包时，它会使用私有 IP 地址作为源 IP 地址。

2.NAT 路由器接收到数据包后，会将源 IP 地址更改为 NAT 路由器的公共 IP 地址，并将此映射关系保存在转发表中。

3.NAT 路由器将数据包转发到 Internet 上的目标计算机。

4.当目标计算机回复数据包时，它会使用 NAT 路由器的公共 IP 地址作为目标 IP 地址。

5.NAT 路由器接收到回复数据包后，会查找转发表以确定它所属的私有网络，并将目标 IP 地址更改为私有 IP 地址。

6.NAT 路由器将回复数据包转发到私有网络中的计算机。

NAT 的转发规则通常由管理员配置，以确保网络安全和最佳性能。以下是一些常见的转发规则：

1.隐藏内部网络：使用 SNAT 来隐藏内部网络的真实 IP 地址，以提高网络安全性。

2.允许特定的流量：管理员可以配置转发规则以允许或拒绝特定的流量，以确保网络的安全性。

3.确保网络负载均衡：管理员可以配置多个 NAT 路由器，以确保网络负载均衡，并提高网络性能。

4.端口转发：管理员可以配置端口转发规则，以允许 Internet 上的计算机访问私有网络中的特定计算机或服务。

总之，NAT 技术是一种重要的网络技术，它可以提高网络的安全性和性能。管理员需要了解 NAT 的原理、使用场景、转发流程和规则，以确保网络的安全性和最佳性能。