NAT（NAPT）地址转换过程

整理自NAT地址转换过程

注：本文实质讲的是NAPT（Network Address Port Translation），即网络端口地址转换。NAPT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。NAPT算得上是一种较流行的NAT变体，通过转换TCP或UDP协议端口号以及地址来提供并发性。除了一对源和目的IP地址以外，这个表还包括一对源和目的协议端口号，以及NAT盒使用的一个协议端口号。

        说简单点就是在NAT的基础上增加了一个端口号，使原来单纯的IP地址之间的映射转变为端口的映射，可以使一个公网IP对应多个内网IP，这样内网IP的数量就可以不受限制了。

过程：

1. 客户机将数据包发给运行NAT的计算机。
2. NAT主机将数据包中的源端口号和源私有IP地址转换成自己的端口号和公网的IP地址，然后将数据包发给外部网络的目的主机。
3. NAT主机记录一条跟踪信息在地址转换映像表中，以便向客户机发送响应信息。
4. 外部网络发送回送信息给NAT主机。
5. NAT主机根据映像表中的记录，将所收到数据包的端口号和公用IP地址转换成目标主机的端口号和内部网络中目标主机的专用IP地址，并转发给目标主机。

举例：

内网机器（192.168.0.5） 访问目标主机（220.181.28.42）

1、客户机发送数据包

目的主机 220.181.28.42

目的端口 80

源主机 192.168.0.5         (内网的私有IP）

源端口 1025                  （随机打开）

　　
2、进行地址转换

目的主机 220.181.28.42

目的端口 80

源主机 218.22.192.21  （NAT服务器的公网IP）

源端口 5000                （随机打开）

　　
3、记录映像

192.168.0.5 tcp 1025 ----- 218.22.192.21 tcp 5000

　　
4、外部网络主机向NAT主机发送响应信息

目的主机 218.22.192.21

目的端口 5000

源主机 220.181.28.42

源端口 80

　　
5、查找映像关系将数据包发给客户机

目的主机 192.168.0.5

目的端口 1025

源主机 220.181.28.42

源端口 80