《广域网NAT技术》课件.pptVIP

广域网NAT技术

课程内容简介NAT基础讲解NAT技术的概念、工作原理、类型以及实现过程，帮助学员理解NAT的基本知识。NAT应用介绍NAT在企业网络中的应用场景，例如解决内网地址不足、增强内网安全性等。NAT穿越技术分析NAT带来的局限性，介绍STUN、TURN、ICE等NAT穿越技术，解决NAT带来的限制。

什么是NAT技术？网络地址转换NAT是一种网络地址转换技术，它允许使用少量公共IP地址，为内部网络中的多个私有IP地址提供访问外部网络的能力。NAT技术可以隐藏内部网络的IP地址，提高网络安全性，防止外部攻击者直接访问内部网络。NAT技术有助于节省IP地址资源，并允许使用私有IP地址，而无需为每个内部主机分配一个公共IP地址。

NAT技术的工作原理IP地址转换将内部网络的私有IP地址转换为公共IP地址，以便可以访问外部网络。端口映射将内部网络的端口号映射到外部网络的端口号，以便外部网络可以访问内部网络的服务。报文转发NAT设备根据转换后的IP地址和端口号，将报文转发到目标网络。

NAT类型静态NAT将内部网络中的私有IP地址映射到一个或多个公共IP地址，这种映射是固定的。动态NAT内部网络中的私有IP地址会动态地映射到一个公共IP地址池中的地址，这种映射是动态的，可以根据需要进行调整。端口多路复用NAT将多个内部网络主机映射到同一个公共IP地址，并使用不同的端口号来区分它们。

静态NAT1一对一映射将内网私有地址与公网地址进行固定映射。例如，将内网服务器的IP地址192.168.1.100映射到公网地址100.100.100.100。2固定地址分配为每个内网主机分配固定的公网地址，实现与公网的直接通信。3适用于特定服务适用于需要固定公网地址的服务器或设备，例如网站服务器、邮件服务器等。

动态NAT动态地址分配动态NAT将内部私有地址动态映射到一个公共地址池中的可用地址上，每次连接都使用一个不同的公共地址。地址复用多个内部主机可以共享同一个公共地址，这节省了公共地址资源，并降低了成本。地址管理动态NAT通过地址池来管理公共地址，可以自动分配和回收地址，简化了地址管理工作。

端口多路复用NAT共享IP多个内网主机共享一个公网IP地址。端口映射每个内网主机使用不同的端口号访问外部网络。灵活分配可根据需要动态分配端口号，提高地址利用率。

NAT实现过程1源地址获取NAT设备从数据包的源IP地址和端口号获取信息。2地址转换NAT设备将源IP地址和端口号替换为预定义的地址和端口号。3数据包转发NAT设备将修改后的数据包转发到外部网络。4地址恢复在返回数据包时，NAT设备根据内部地址和端口号将地址和端口号还原，并将数据包转发回内部网络。

NAT报文转换1源地址转换将数据包的源地址替换为NAT设备的公网地址2目标地址转换将数据包的目标地址替换为内网服务器的私网地址

源地址转换1内部私有地址转换为公网地址2外部公网地址发送到目标网络3目标网络接收数据

目标地址转换目标地址替换NAT设备将网络数据包中的目标地址替换为公网地址，隐藏私网地址，实现私网用户访问公网资源。外部访问公网用户通过公网地址访问内网服务器，NAT设备将数据包转发给目标服务器，实现外部访问内网资源。数据转发NAT设备将数据包转发给目标服务器，并将响应数据包的源地址替换为公网地址，完成数据转发。

NAT优缺点安全性NAT可以隐藏内部网络的IP地址，提高网络安全性，防止来自外部网络的攻击。节省IP地址NAT可以将多个内部网络设备映射到一个外部IP地址，有效地节省IP地址资源。网络连接问题NAT可能导致网络连接问题，例如网络连接速度变慢，网络延迟增加等。网络安全问题NAT本身并不能完全阻止网络攻击，还需要其他安全措施来保护网络。

NAT优点节省IP地址通过NAT，可以将私有网络中的多个设备映射到公网上的一个IP地址，从而节省公网IP地址资源。增强网络安全性NAT可以隐藏内网设备的真实IP地址，防止攻击者直接访问内网设备。

NAT缺点安全性降低网络性能下降连接复杂性增加

NAT的局限性1地址空间浪费NAT将内网地址映射到公网地址，浪费了公网地址资源。2网络性能下降NAT转换过程增加了网络延迟，降低了网络性能。3应用兼容性问题一些应用程序不支持NAT，无法正常工作。

如何解决NAT的局限性NAT穿越技术NAT穿越技术通过在网络层和应用层进行协议扩展，使位于NAT后面的设备能够与外部网络进行直接通信，克服了NAT的限制。双向通信NAT穿越技术允许NAT后面的设备发起连接并接收来自外部网络的回复，实现双向通信，为各种应用程序提供更好的网络连接体验。

NAT穿越技术STUN协议STUN协议用于发现和映射网络地址，帮助应用程序识别NAT类型。TURN协议TU