1. 什么是NAT

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。

2. NAT 解决了什么问题

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。

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

3. NAT实现方式

静态转换 Static Nat 指将内部网络的==私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。

动态转换 Dynamic Nat 指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。

端口多路复用 OverLoad 改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换（PAT，Port Address Translation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

4. NAT流程

当本地主机向网络主机发送请求时： (1)192.168.1.2（发送方）----->GATWAY 192.168.1.x接收数据（接收方）

（2）GATEWAY将源地址伪装成 202.20.64.x（发送方）------>发送给202.20.64.3(接收方） 同时把192.168.1.2和192.168.1.x的对应关系记录在状态表中。

当网络主机向本地主机返回数据时： （1）202.20.64.3（发送方，源地址）-----GATEWAY202.20.64.X（接收方，目的地址） （2）NAT设备查找状态表，使用本地私有地址主机 192.168.1.2替换196.168.1.X,此时196.168.1.2为目的地址。

状态表是私有地址和公有地址的一种映射。

5.NAT的优缺点

优点：NAT不仅能解决IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。

缺点：

1. 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。
2. 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。