NAT（网络地址转换）模式

本文主要是介绍NAT（网络地址转换）模式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

它允许私有网络上的主机使用私有IP地址，同时仍然能够与公共网络（如互联网）上的主机进行通信。当私有网络上的设备想要与公共网络上的设备通信时，NAT路由器会将其私有IP地址和端口号转换为一个公共IP地址和端口号。这样，公共网络上的设备就可以响应这个请求，并将响应发送回NAT路由器，路由器再将响应转发给私有网络上的原始设备。

为了简单解释NAT（网络地址转换）模式的工作原理，我们可以考虑以下示例：

假设你有一个小型企业网络（私有网络），其中包含几台计算机，它们都使用私有IP地址（例如192.168.1.x），并且都连接到同一个路由器（NAT路由器）。这个路由器有一个公共IP地址（例如61.139.10.100），这是你的企业与互联网连接时所使用的地址。

私有网络内部通信：
在这个小型企业网络中，计算机之间可以相互通信，因为它们都位于同一个私有网络中，并使用私有IP地址。
私有网络到公共网络的通信：
当其中一台计算机（例如，IP地址为192.168.1.10的计算机）想要访问互联网上的某个网站（例如，http://www.example.com）时，它会将请求发送到NAT路由器。
NAT路由器的工作：
NAT路由器收到这个请求后，会查看其NAT转换表（或称为地址映射表）。如果这个请求之前没有出现过（即没有建立过映射关系），NAT路由器会为该请求分配一个未使用的端口号（例如，TCP端口8080），并将该私有IP地址和端口号（192.168.1.10:任意端口）与公共IP地址和端口号（61.139.10.100:8080）建立映射关系，然后将请求转发到互联网上，但源地址和端口号已经被替换为公共IP地址和分配的端口号。
公共网络的响应：
当www.example.com响应这个请求时，它会将响应发送到公共IP地址61.139.10.100的8080端口。
NAT路由器的反向转换：
NAT路由器收到这个响应后，会查看其NAT转换表，找到与61.139.10.100:8080相对应的私有IP地址和端口号（192.168.1.10:任意端口），然后将响应的目标地址和端口号替换为这个私有IP地址和端口号，再将响应转发给私有网络中的目标计算机（IP地址为192.168.1.10的计算机）。
私有网络内的计算机收到响应：
最终，私有网络内的计算机（IP地址为192.168.1.10的计算机）会收到来自www.example.com的响应，就像它直接与互联网上的主机通信一样，但实际上是通过NAT路由器进行了地址和端口号的转换。