【计算机网络】NAT:网络地址转换
NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是1994年提出的。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址(即仅在本专用网内使用的专用地址),但现在又想和因特网上的主机通信(并不需要加密)时,可使用NAT方法。
NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。比如Cisco路由器中已经加入这一功能,网络管理员只需在路由器的IOS中设 置NAT功能,就可以实现对内部网络的屏蔽。再比如防火墙将WEB Server的内部地址192.168.1.1映射为外部地址202.96.23.11,外部访问202.96.23.11地址实际上就是访问访问 192.168.1.1。另外资金有限的小型企业来说,现在通过软件也可以实现这一功能。Windows 98 SE、Windows 2000 都包含了这一功能。虽然NAT可以借助于某些代理服务器来实现,但考虑到运算成本和网络性能,很多时候都是在路由器上来实现的。
NAT技术类型
NAT有三种类型:静态NAT(Static NAT)、动态地址NAT(Pooled NAT)、网络地址端口转换NAPT(Port-Level NAT)。
静态NAT设置起来最为简单和最容易实现的一种,内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。当一个内部主机必须被作为一个固定的外部地址访问时,通过静态NAT实现。
动态NAT则是在外部网络中定 义了一系列的合法地址(地址池),采用动态分配的方法映射到内部网络。动态NAT转换的工作过程是这样的,当有一个内部主机需要访问外网时,从公用IP地址池中取出一个可用的地址分配给该主机使用。当通信完成后,所获取的公用IP地址也被释放回地址池中。外部公用IP在被分配给一个内部主机通信使用时,该地址不能不能再次被分配给其他内部主机使用。
动态地址NAT只是转换IP地址,它为每一个内部的IP地址分配一个临时的外部IP地址,主要应用于拨号,对于频繁的远程联接也可以采用动态NAT。当远程用户联接上之后,动态地址NAT就会分配给他一个IP地址,用户断开时,这个IP地址就会被释放而留待以后使用。
在Internet 中使用NAPT时,所有不同的信息流看起来好像来源于同一个IP地址。这个优点在小型办公室内非常实用,通过从ISP处申请的一个IP地址,将多个连接通 过NAPT接入Internet。实际上,许多SOHO远程访问设备支持基于PPP的动态IP地址。这样,ISP甚至不需要支持NAPT,就可以做到多个 内部IP地址共用一个外部IP地址上Internet,虽然这样会导致信道的一定拥塞,但考虑到节省的ISP上网费用和易管理的特点,用NAPT还是很值 得的。
NAT穿透方法
目前常用的针对UDP的NAT 穿透(NAT Traversal)方法主要有:STUN、TURN、ICE、uPnP等。其中ICE方式由于其结合了STUN和TURN的特点,所以使用最为广泛。针对TCP的NAT穿透技术目前仍为难点。实用的技术仍然不多。
uPnp。对于NAT穿越技术,http://www.wildlee.org/2010_12_1227.html这篇文件可以看一看。
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