NAT與NAPT網絡地址轉換

專用地址
專用地址又叫可重用IP地址,爲了節省全球IP地址,RFC 1918指明瞭一些專用地址,專用地址只能用於專用網(機構內部,本地網)內主機間的通信,並不能用於和因特網上主機的通信。在因特網中的所有路由器對目的地址是專用地址的數據報一律不進行轉發。
IPV4的專用地址:
  • 10.0.0.0~10.255.255.255          1個A類
  • 172.16.0.0~172.31.255.255      16個B類
  • 192.168.0.0~192.168.255.255  256個C類
由上可以看出,本地主機不能用作服務器


NAT網絡地址轉換
我們平常主機的IP地址都是專用地址,因特網上的路由器是不轉發我們發送的數據報的,那麼當我們想與因特網上的主機進行時就需要用到NAT網絡地址轉換技術。
原理:在連接因特網的路由器上安裝NAT軟件,裝有NAT軟件的路由器叫NAT路由器,這個路由器至少擁有一個外部全球IP地址。
專用網內的主機想與因特網的主機進行通信,當本地主機的數據報發送到NAT路由器上時,就NAT路由器就會把本地主機的專用IP地址轉換成NAT路由器上的外部全球IP地址。這樣因特網上的路由器就會轉發我們的數據報,完成與因特網主機的通信。

地址轉換可分爲兩種:
目的地址轉換-----本地主機想外發送數據
源地址轉換-----因特網主機向本地主機發送數據


本質上,在NAT路由器中有一個NAT地址轉換表,路由器根據此表來進行地址間的轉換。




NAPT網絡地址轉換

以上爲只有一臺主機與因特網進行交互,如果有多臺主機但是隻有一個外部全球IP地址怎麼辦?
這裏又有一個技術叫網絡地址與端口號轉換NAPT,這種轉換結合了運輸層的端口,用於區分不同的主機。這種技術曾遭到一些人的批評,認爲NAPT沒有嚴格按照層間關係,去使用了運輸層的東西。但是儘管如此,NAPT和NAT都成了因特網的重要構件。

NAPT轉換表:


我們可以從上看出NAPT的轉換規則:
  • 不管本地主機的IP是什麼,一律轉換爲外部全球IP。
  • 不管本地主機的TCP端口是什麼,一律轉換爲互不相同的全新端口。



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