什么是NAT,如何工作以及为什么使用它?


您可能已经听说过称为IP地址 的东西,如果您还没有听说过,请先阅读解释该概念的文章,但有关NAT(网络地址转换)的这篇文章则需要知道IP地址是有限的。您的网络上也不能有两个具有相同的IP地址 的设备。

问题在于,不同的网络(例如,您的家庭网络和整个Internet上的计算机)将不可避免地具有相同的IP地址,或者它们的网络地址设置方式不兼容。 NAT解决了IP地址稀缺和不兼容网络之间相互通信的问题。

大多数情况下,您无需担心,但有时Internet麻烦是NAT出错的结果。因此,对NAT是什么以及它如何工作有基本的了解可以帮助解决该问题。

NAT在哪里发生?

在常规情况下像我们这样的用户,NAT是您的路由器处理的工作。路由器的您的服务提供商为其分配的IP地址 。那是互联网其他地方看到的地址。您的家庭网络中的每台设备都分配有一个专用IP地址,这就是它们将用于彼此通信的地址。

当您网络上的设备想要与外界通信时,路由器会代替它。路由器有一个公共IP地址,其他人都可以看到。它会跟踪哪些私有IP地址请求了哪些流量,并确保将数据包路由到正确的设备。

私有与公共IP地址

在我们讨论您将遇到的NAT类型之前,最好快速讨论私有IP地址和公共IP地址。

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按照惯例,某些IP地址范围是为特定目的保留的。公用IP地址保留给面向Internet的设备(例如路由器或Web服务器)使用。您的ISP为路由器分配了一个公共IP地址,这是网络上所有外部人员都能看到的地址。通常,专用Internet地址类似于192.168.0.X或10.1.1.X,但这在一个路由器之间是不同的。尽管专用地址在专用网络内必须是唯一的,但几乎可以肯定专用网络之间的地址是相同的。

上面提到的公共IP地址是其他所有人看到的互联网。当您访问网站时,您的浏览器已连接到其公共IP地址。通常,家用路由器不允许通过其未发起的公用IP地址直接访问。这意味着您不仅可以输入朋友路由器的公共地址,还可以访问其网络上的设备。

但是,某些Web服务和设备(例如视频游戏机)需要更宽松的方法。这是各种NAT类型发挥作用的地方。通常,您的连接的NAT类型与您要使用的服务类型不符会引起问题。接下来,我们将更详细地介绍NAT类型。

NAT类型

虽然实际上关于什么是NAT的基本概念并不复杂实际运作方式有很多细微差别。 NAT有多种类型,可以满足不同的转换需求。

静态NAT

NAT的静态样式将一个特定的专用IP地址映射到特定的公用IP地址。使用静态NAT,可以直接访问映射到公共地址的设备。

这是用于网络服务器 的NAT类型,它也是专用网络的一部分。通过此静态映射访问服务器时,您也无法访问其专用网络上的其他设备。但是,服务器本身可以毫无问题地与专用网络上的设备进行对话。

动态NAT

当您有您要动态分配给专用网络上的设备的公用IP地址池。

这不用于从网络外部访问Web服务器。相反,当专用网络上的设备要访问Internet或专用网络以外的其他资源时,将为该池分配一个公用IP地址。

NAT过载(PAT)

使用静态和动态NAT元素,NAT过载样式是最常见的形式,也是大多数家用路由器的形式采用。

在大多数情况下,为路由器分配了一个公共IP地址,但网络上的所有设备可能都希望访问Internet。使用NAT超载,路由器可以在其公用IP地址和服务器的公用IP地址之间建立连接。然后,它将数据包发送到服务器,还分配了返回目标端口。

这有助于它了解专用网络上哪个IP地址对应的数据包。顺便说一下,这就是流程中的PAT部分。在事情上。这主要适用于游戏机,您会发现在进行网络测试时,它会告诉您您正在使用NAT Type 2或NAT Type D之类的东西。

这些分类特定于控制台或设备制造商,您应该查看其官方文档,以了解每种分类的实际含义。

NAT问题的常见修补程序

再一次,游戏机最有可能出现问题,因为它们的某些服务需要您的网络从外部接受对您的公共IP地址的访问请求,因为标准NAT配置通常不允许这样做。好消息是,您可以尝试一些常见的修复程序,以使NAT的限制更少,并允许传入连接。

首先,访问路由器(根据其手册)并检查UPnP (通用即插即用)已打开。此功能使您本地网络上的应用程序可以自动前向端口 ,而无需弄乱网络设置。请注意,网络上的任何恶意软件(例如恶意软件)也可以利用UPnP。如果使用此功能,请确保所有设备均已扫描并清除。

您还可以选择手动进行端口转发,以便需要较不严格连接的设备可以逐个获取它。

这是唯一的NATural。

这就是您要开始使用NAT所需要的全部信息。 NAT如何工作的真正要诀可能很快变得复杂,但是只要您了解NAT的高水平功能以及它有时会出错的原因,您还将了解为什么某些修补程序在运行时起作用或不起作用

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10.06.2020