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NAT分类和利弊-创新互联

NAT是一种地址转换的技术,工作在路由器上,内部网络想要访问因特网时可以经过NAT转换为一个外部网络,安装有NAT的路由器叫做NAT路由器。

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 因为目前的ip地址很稀缺,不能满足一人一个(A,B,C类)ip地址的奢侈需求,NAT解决了这个问题,但也有它的利弊之处。

NAT的实现方式有三种,即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat和端口多路复用OverLoad。

1>静态转换是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。借助于静态转换,可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备(如服务器)的访问。

2>动态转换是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。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。

3>端口多路复用(Port address Translation,PAT)是指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***。因此,目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

NAT工作原理如下图所示;

NAT分类和利弊

NAT的利弊:

优点:

1>:因为NAT会有外部地址和内部地址之分,它对主机有一定的保护作用。

2>:他解决了目前ip地址紧张的局面。

3>:宽带分享,这是NAT的大作用。

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。

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