NAT配置—常见问题

NAT配置—常见问题

1、NAT的作用是什么？

NAT的作用是把内网的私有地址，转化成外网的公有地址。使得内部网络上的（被设置为私有IP地址的）主机可以访问Internet。

2、NAT分为哪几种？

NAT可以分为Basic NAT和PAT：

- Basic NAT只转化IP，不映射端口。

- PAT除了转化IP，还做端口映射，可以用于多个内部地址映射到少量（甚至一个）外部地址。

NAT还可以分为静态NAT和动态NAT：

- 静态NAT，将内部网络中的每个主机都永久映射成外部网络中的某个合法的地址，多用于服务器。

- 动态NAT，则是在外部网络中定义了一个或多个合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。

3、为什么需要有NAT？

NAT的主要作用，是解决IP地址数量紧缺。当大量的内部主机只能使用少量的合法的外部地址，就可以使用NAT把内部地址转化成外部地址。

NAT还可以防止外部主机***内部主机（或服务器）。

4、怎样映射？

如何将大量的内部地址，映射成少量的外部地址？

对于第四层是TCP或UDP的数据包，NAT通过更改源端口号，来实现多对少的映射。

例如：内部IP1~IP4，4个地址映射成外部一个地址IP5。

（IP1，Port1）映射成（IP5，Port1）

（IP2，Port1）映射成（IP5，Port2）

（IP3，Port2）映射成（IP5，Port3）

（IP4，Port2）映射成（IP5，Port4）

对于ICMP包，NAT通过更改ICMP的ID，来实现多对少的映射。

5、TCP或UDP的端口，原本是用来做什么的？

端口号是用来连接上层程序的。例如，端口号23，对应了Telnet；端口号80，对应了Http等等。

因此，在本动画中，当R1转化H1发送给Server的TCP包的时候，不能转化目的地端口。Server正是通过端口号23，才知道把收到的TCP交给Telnet处理。

6、NAT有什么弊端？

在一个具有NAT功能的路由器下的主机并没有建立真正的端对端连接，并且不能参与一些因特网协议。一些需要初始化从外部网络建立的TCP连接，和使用无状态协议（比如UDP）的服务将被中断。除非NAT路由器作一些具体的努力，否则送来的数据包将不能到达正确的目的地址。（一些协议有时可以在应用层网关的辅助下，在参与NAT的主机之间容纳一个NAT的实例，比如FTP。）NAT也会使安全协议变的复杂。

7、NAT局限性

（1）NAT违反了IP地址结构模型的设计原则。IP地址结构模型的基础是每个IP地址均标识了一个网络的连接。Internet的软件设计就是建立在这个前提之上，而NAT使得有很多主机可能在使用相同的地址，如10.0.0.1。

（2）NAT使得IP协议从面向无连接变成面向连接。NAT必须维护专用IP地址与公用IP地址以及端口号的映射关系。在TCP/IP协议体系中，如果一个路由器出现故障，不会影响到TCP协议的执行。因为只要几秒收不到应答，发送进程就会进入超时重传处理。而当存在NAT时，最初设计的TCP/IP协议过程将发生变化，Internet可能变得非常脆弱。

（3）NAT违反了基本的网络分层结构模型的设计原则。因为在传统的网络分层结构模型中，第N层是不能修改第N+1层的报头内容的。NAT破坏了这种各层独立的原则。

（4）有些应用是将IP地址插入到正文的内容中，例如标准的FTP协议与IP　Phone协议H.323。如果NAT与这一类协议一起工作，那么NAT协议一定要做适当地修正。同时，网络的传输层也可能使用TCP与UDP协议之外的其他协议，那么NAT协议必须知道并且做相应的修改。由于NAT的存在，使得P2P应用实现出现困难，因为P2P的文件共享与语音共享都是建立在IP协议的基础上的。

（5）NAT同时存在对高层协议和安全性的影响问题。RFC对NAT存在的问题进行了讨论。NAT的反对者认为这种临时性的缓解IP地址短缺的方案推迟了Ipv6迁移的进程，而并没有解决深层次的问题，他们认为是不可取的。