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論網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(NAT)

2020-02-10 19:50 作者：艾銻無限瀏覽量：

迎戰(zhàn)疫情,艾銻無限用愛與您同行

為中國中小企業(yè)提供免費(fèi)IT外包服務(wù)

這次的肺炎疫情對中國的中小企業(yè)將會是沉重的打擊，據(jù)釘釘和微信兩個辦公平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有2億左右的人在家遠(yuǎn)程辦公，那么對于中小企業(yè)的員工來說不懂IT技術(shù)將會讓他們面臨的最大挑戰(zhàn)和困難。

電腦不亮了怎么辦？系統(tǒng)藍(lán)屏如何處理？辦公室的電腦在家如何連接？網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何設(shè)置？VPN如何搭建？數(shù)據(jù)如何對接？服務(wù)器如何登錄？數(shù)據(jù)安全如何保證？數(shù)據(jù)如何存儲？視頻會議如何搭建？業(yè)務(wù)系統(tǒng)如何開啟等等一系列的問題，都會困擾著并非技術(shù)出身的您。

好消息是當(dāng)您看到這篇文章的時候，就不用再為上述的問題而苦惱，您只需撥打艾銻無限的全國免費(fèi)熱線電話:400 650 7820，就會有我們的遠(yuǎn)程工程師為您解決遇到的問題，他們可以遠(yuǎn)程幫您處理遇到的一些IT技術(shù)難題。

如遇到免費(fèi)熱線占線，您還可以撥打我們的24小時值班經(jīng)理電話:15601064618或技術(shù)經(jīng)理的電話:13041036957，我們會在第一時間接聽您的來電，為您提供適合的解決方案，讓您無論在家還是在企業(yè)都能無憂辦公。

那艾銻無限具體能為您的企業(yè)提供哪些服務(wù)呢？

艾銻無限始創(chuàng)于2005年，歷經(jīng)15年服務(wù)了5000多家中小企業(yè)并保障了幾十萬臺設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，積累了豐富的企業(yè)IT緊急問題和特殊故障的解決經(jīng)驗(yàn)，制定了相對應(yīng)的解決方案。我們?yōu)槟钠髽I(yè)提供的IT服務(wù)分為三大版塊:

第一版塊是保障性IT外包服務(wù):如電腦設(shè)備運(yùn)維，辦公設(shè)備運(yùn)維，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)維，服務(wù)器運(yùn)維等綜合性企業(yè)IT設(shè)備運(yùn)維服務(wù)。

第二版塊是功能性互聯(lián)網(wǎng)外包服務(wù):如網(wǎng)站開發(fā)外包，小程序開發(fā)外包，APP開發(fā)外包，電商平臺開發(fā)外包，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)外包和后期的運(yùn)維外包服務(wù)。

第三版塊是增值性云服務(wù)外包:如企業(yè)郵箱上云，企業(yè)網(wǎng)站上云，企業(yè)存儲上云，企業(yè)APP小程序上云，企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云，阿里云產(chǎn)品等后續(xù)的云運(yùn)維外包服務(wù)。

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以下還有我們?yōu)槟峁┑囊恍┘夹g(shù)資訊，以便可以幫助您更好的了解相關(guān)的IT知識，幫您渡過疫情中辦公遇到的困難和挑戰(zhàn)，艾銻無限愿和中國中小企業(yè)一起共進(jìn)退，因?yàn)槲覀兿嘈湃f物同體，能量合一，只要我們一起齊心協(xié)力，一定會成功。再一次祝福您和您的企業(yè)，戰(zhàn)勝疫情，您和您的企業(yè)一定行。

論網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(NAT)

當(dāng)在專用網(wǎng)內(nèi)部的一些主機(jī)本來已經(jīng)分配到了本地IP地址(即僅在本專用網(wǎng)內(nèi)使用的專用地址)，但現(xiàn)在又想和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信(并不需要加密)時，可使用NAT方法。

1. NAT的含義

當(dāng)在專用網(wǎng)內(nèi)部的一些主機(jī)本來已經(jīng)分配到了本地IP地址(即僅在本專用網(wǎng)內(nèi)使用的專用地址)，但現(xiàn)在又想和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信(并不需要加密)時，可使用NAT(Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)方

法。

這種方法需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址。這樣，所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時，都要在NAT路由器

上將其本地地址轉(zhuǎn)換成全球IP地址，才能和因特網(wǎng)連接。

另外，這種通過使用少量的公有IP 地址代表較多的私有IP 地址的方式，將有助于減緩可用的IP地址空間的枯竭。

2. NAT協(xié)議的作用

隱藏內(nèi)部客戶端的身份、隱蔽私有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以及使公共IP地址租用成本最低，這些功能都可以通過使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)方便地實(shí)現(xiàn)。NAT是一種將包頭中的內(nèi)部IP地址轉(zhuǎn)換為公共IP地址，從而在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行
傳輸?shù)臋C(jī)制。

人們開發(fā)NAT是為了允許專用網(wǎng)絡(luò)使用任何IP地址集，并且不會與具有相同IP地址的公共互聯(lián)網(wǎng)主機(jī)發(fā)生沖突或抵觸。事實(shí)上，NAT將內(nèi)部客戶端的IP地址轉(zhuǎn)換為外部環(huán)境中的租用地址。

NAT提供了很多優(yōu)點(diǎn)，包括：

能夠只使用一個(或幾個)租用的公共IP地址將整個網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng);

終能夠在與互聯(lián)網(wǎng)通信的情況下，將RCF1918中定義的私有IP地址用于私有網(wǎng)絡(luò);

NAT通過互聯(lián)網(wǎng)隱藏IP地址方案和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);

NAT還通過限制連接提供了保護(hù)，從而使只有來自于內(nèi)部受保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的連接才被準(zhǔn)許從互聯(lián)網(wǎng)返回網(wǎng)絡(luò)。因此，大多數(shù)入侵攻擊會被自動擊退。

3. IP地址分類

IP被分為A、B、C、D、E五類，如表所示。其中D類子網(wǎng)被用于多播，E類子網(wǎng)被保留將來使用。IP地址由四段組成，每段一個字節(jié)八位。

(1) A類：(1.0.0.0-126.0.0.0)第一個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)號，后三個字節(jié)為主機(jī)號。該類IP地址的最前面為“0”，所以地址的網(wǎng)絡(luò)號取值于1~126之間。一般用于大型網(wǎng)絡(luò)。

默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0或 0xFF000000

其中私有地址范圍是：10.0.0.0～10.255.255.255

(2) B類：(128.0.0.0-191.255.0.0)前兩個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)號，后兩個字節(jié)為主機(jī)號。該類IP地址的最前面為“10”，所以地址的網(wǎng)絡(luò)號取值于128~191之間。一般用于中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。

默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0或0xFFFF0000

其中私有地址范圍是：172.16.0.0～172.31.255.255

(3) C類：(192.0.0.0-223.255.255.0)前三個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)號，最后一個字節(jié)為主機(jī)號。該類IP地址的最前面為“110”，所以地址的網(wǎng)絡(luò)號取值于192~223之間。一般用于小型網(wǎng)絡(luò)。

子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0或 0xFFFFFF00

其中私有地址范圍是：192.168.0.0～192.168.255.255

(4) D類：是多播地址。該類IP地址的最前面為“1110”，所以地址的網(wǎng)絡(luò)號取值于224~239之間。一般用于多路廣播用戶。

(5) E類：是保留地址。該類IP地址的最前面為“1111”，所以地址的網(wǎng)絡(luò)號取值于240~255之間。

IP地址總個數(shù)為2^32=4 294 967 296，約為43億個。其中各類地址的占比如圖1所示。

圖1. IP各類地址占比

4. NAT模式

從定義上看，NAT將一個內(nèi)部的IP地址映射為一個外部的IP地址。但是，端口地址轉(zhuǎn)換PAT將一個內(nèi)部的IP地址映射為一個外部IP地址和端口號的組合。因此，PAT理論上在單個外部租用IP地址上可以支持

65536(2^16)個來自內(nèi)部客戶端的同時發(fā)生的通信。如果使用NAT，那么租用的公共IP地址數(shù)必須與期望同時發(fā)生的通信數(shù)相同;如果使用PAT，那么可以租用較少的公共IP地址，內(nèi)部客戶端數(shù)量與外部租用IP地

址數(shù)量的適當(dāng)比率為100:1。在很多硬件設(shè)備和軟件產(chǎn)品中都可以找到NAT，這些設(shè)備和產(chǎn)品包括防火墻、路由器、網(wǎng)關(guān)和代理。NAT只能用在IP網(wǎng)絡(luò)中，并且在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層(第3層)上工作。

所有的路由器和通信控制設(shè)備被配置為在默認(rèn)情況下不轉(zhuǎn)發(fā)來自或到達(dá)這些私有IP地址的通信。換句話說，私有IP地址在默認(rèn)情況下不進(jìn)行路由。因此，它們不能直接用于互聯(lián)網(wǎng)上的通信。然而，它們可以被輕

松地用在私有網(wǎng)絡(luò)中，相應(yīng)的私有網(wǎng)絡(luò)可能沒有使用路由器，或者可能只對路由器的配置進(jìn)行了少許改動。通過允許從ISP處租用較少的公共IP地址，結(jié)合使用私有IP地址與NAT能夠大大減少連接互聯(lián)網(wǎng)的成本。

可以使用的NAT有兩種模式：靜態(tài)NAT和動態(tài)NAT：

靜態(tài)NAT：將特定的內(nèi)部客戶端的IP地址永久地映射到特定的外部公共IP地址時，就會使用靜態(tài)模式的NAT;

動態(tài)NAT：動態(tài)模式的NAT允許多個內(nèi)部客戶端使用較少的租用公共IP地址。因此，即使租用的公共IP地址較少，較大的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)也仍然能夠訪問互聯(lián)網(wǎng)。這種模式使出現(xiàn)公共IP地址濫用的情況最少，并且將互

聯(lián)網(wǎng)訪問成本降至最低。

在動態(tài)模式的NAT實(shí)現(xiàn)中，NAT系統(tǒng)維護(hù)了一個映射數(shù)據(jù)庫，從而使來自互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的所有響應(yīng)信息正確地路由至最初的內(nèi)部請求客戶端。NAT常常與代理服務(wù)器或代理防火墻相結(jié)合，從而提供額外的互聯(lián)網(wǎng)訪

問和內(nèi)容緩存功能。

因?yàn)镹AT更改了數(shù)據(jù)包頭，而IPSec依賴數(shù)據(jù)包頭來阻止安全違規(guī)，所以NAT并不直接與 IPSec相容。不過，某些版本的NAT代理被設(shè)計(jì)為在NAT上支持IPSec。IPSec是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制，這種機(jī)制為點(diǎn)對點(diǎn)

TCP/IP通信提供了加密保護(hù)。

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