【每日一记10】+第8天:为什么 IPv6 难以取代 IPv4(二)
  

伊利丹·怒风 1559

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NAT
网络地址转换(Network Address Translation、NAT)是一种在 IP 数据包通过路由器时修改网络地址的技术,它能够将当前地址空间中的 IP 地址映射到另一个地址空间。当切换网络或者上游的 ISP 出现改变时,NAT 技术可以避免修改网络中全部节点的 IP,我们可以将 NAT 技术理解成一个转换表,其中存储着外部地址和端口到内部地址和端口的转换关系。


图 3 - 网络地址转换技术

当数据包从内部访问外部网络时,NAT 会为当前请求分配一个端口、覆写数据包中的源地址和端口并将地址和端口信息存储到本地的转换表中;当数据包从外部进入网络内部时,NAT 会根据数据包的 IP 地址和端口号查找到私有网络中对应的主机和端口号并覆写数据包中的目的地址和端口。



图 4 - NAT 转换表

通过 NAT 这一中间层,我们不仅可保护私有的网络,还能缓解 IP 地址的短缺问题。不过 NAT 技术也并不是只有好处,它也带来了很多的问题,在 NAT 网络下的主机并不能与对端建立起真正的端到端连接,也不能参与部分因特网协议8,除此之外,NAT 协议带来的以下问题也备受争议9:

NAT 使用的端口号是用于进程寻址的,而不是用于主机寻址的;
NAT 路由器作为第三层(网络层)的设备,它应当只处理达到网络层的分组;
NAT 违反了主机应当直接彼此对话的原则;
虽然 NAT 带来了很多的争议和问题,但是 NAT 已经成为了整个互联网中广泛使用的技术,工程师也尝试通过各种 NAT 穿越技术来解决它带来的问题,例如:SOCKS、UPnP 和 ALG 等10。

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1人已打赏

yim 发表于 2021-4-9 11:07
  
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新手780102 发表于 2020-8-13 19:19
  
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