什么是NAT

NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种地址转换技术，它可以将IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址，并通过转换端口号达到地址重用的目的。NAT作为一种缓解IPv4公网地址枯竭的过渡技术，由于实现简单，得到了广泛应用。

根据NAT转换是对报文中的源地址进行转换还是对目的地址进行转换，NAT可以分为：

• 静态 NAT：

  静态 NAT（ Static NAT ）是指 NAT 转换前的地址和 NAT 转换后的地址是一对一的对应关系，通常是一个私网地址对应一个公网地址，手动将对应信息配置到网关中。

• 动态 NAT：

  动态 NAT（ Dynamic NAT ）是在网关配置一个 IP 地址池（ IP address pool ），地址池里面包含多个 IP 地址。在 NAT 建立会话时，在地址池内的 IP 地址按顺序分配一个转换后的 IP 地址。由于地址范围能够手动进行设置和更改，因此这种方式应用的比较多。

  虽然和静态 NAT 有点类似，私有地址和公网地址是一对一的映射关系，但不是指定的 NAT 转换后地址，而是动态分配的、在 IP 地址池中排序靠前的有效地址。

• 源 NAT：

  源 NAT（ Source NAT ）是对发送方的源 IP 地址进行 NAT 转换。在公司内部网络的客户端，要访问互联网的服务器，客户端的私有地址作为发送源，把数据发送到网关时，必须将私有 IP 地址转换成公网 IP 地址才行。要和互联网上的服务器进行通信，必须使用公网 IP 地址，但是 IPv4 地址有限，无法为每台客户端都分配一个公网地址。大部分情况下，源 NAT 能够通过动态 NAT 方式节约公网地址资源。在网关上设置地址池，或在网关的接口使用 NAPT ，可以实现私有网络访问互联网的功能。

  外部网络只能看到公网地址信息，源 NAT 能够隐藏客户端实际使用的 IP 地址，从而降低受到外部网络攻击的风险。

• 目的 NAT：

  目的 NAT（ Destination NAT ）是接收到的目的 IP 地址进行 NAT 转换。互联网的客户端，想要通过网关访问内部网络的服务器时，由于公司内部服务器使用内网地址，无法直接从互联网访问到，需要进行目的 NAT 。网关作为内部服务器的代理，把服务器的内网地址映射到公网地址，收到外网客户端访问公网地址时，网关将报文的目的地址转换为内部服务器的私有地址，完成路由和访问。公司内的服务器通常放置在 DMZ 区域中，能够对外部网络屏蔽内部服务器的地址，从而避免内部网络受到攻击。

• NAPT：

  当有大量的内网客户端要跟外网通信，而公网地址只有一个或者少量时，网关无法完成私有地址和公网地址的一对一的分配。这时，网关需要结合 TCP 或 UDP 端口号，完成多个私有地址映射成一个公网地址的转换，这种转换方式叫做 NAPT（ Network Address Port Translation ，网络地址端口转换）。