网络地址转换(NAT)学习卡片

NAT基本概念

定义

网络地址转换技术，允许局域网内多台主机共享一个公网IP地址

核心功能

将外网IP地址映射为内网IP地址，实现局域网与互联网的通信

应用价值

• 解决IPv4地址不足问题
• 隐藏内部网络结构
• 实现多个内网设备共享单个公网IP访问互联网

私有IP地址范围

三类私有地址段

• 10.0.0.0~10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
• 172.16.0.0~172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
• 192.168.0.0~192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

特性

• 仅限局域网内部使用
• 可复用（不同局域网可重复使用相同地址）
• 不要求全球唯一，只需局域网内唯一

NAT工作原理

NAT表

维护<内网IP:端口号> ↔ <外网IP:端口号>映射关系

转换方向

• 内网→外网：修改源IP和源端口
• 外网→内网：修改目的IP和目的端口

示例转换

• 192.168.3.74:2111 → 59.175.49.153:23333 (出站)
• 59.175.49.153:23333 → 192.168.3.74:2111 (入站)

NAT与普通路由器区别

特性	普通路由器	NAT路由器
工作层次	仅网络层	网络层+传输层
IP处理	不修改IP地址	修改IP地址
端口处理	不涉及端口	修改端口号

端口号的作用

本质

传输层定义的软件概念（非物理接口）

数量

每台主机可定义2^16个（约6.5万）

核心作用

• IP地址定位主机（网络层功能）
• 端口号定位进程（传输层功能）

分配特性

• 本地自主性：每台主机可独立分配端口
• 可重复性：不同主机上的相同端口号不冲突

IP地址查询方法

外网IP查询

• 通过百度搜索"IP地址"可直接显示
• 同一局域网内所有设备共享相同外网IP

内网IP查询

• Windows：控制面板→网络和共享中心
• Mac：系统偏好设置→网络
• 手机：设置→无线局域网→点击已连接WIFI旁的"I"图标