NAT路由器原理及其应用中需要注意的事项

　　IP地址耗尽促成了CIDR的开发，但CIDR开发的主要目的是为了有效的使用现有的internet地址。而同时根据RFC 1631(IP Network Address Translator)开发的NAT却可以在多重的internet子网中使用相同的IP，用来减少注册IP地址的使用。

　　NAT路由技术使得一个私有网络可以通过internet注册IP连接到外部世界，位于inside网络和outside网络中的NAT路由器在发送数据包之前，负责把内部IP翻译成外部合法地址。内部网络的主机不可能同时于外部网络通信，所以只有一部分内部地址需要翻译。

　　NAT的翻译可以采取静态翻译(static translation)和动态翻译(dynamic translation)两种。静态翻译将内部地址和外部地址一对一对应。当NAT需要确认哪个地址需要翻译，翻译时采用哪个地址pool时，就使用了动态翻译。采用portmultiplexing技术，或改变外出数据的源port技术可以将多个内部IP地址影射到同一个外部地址，这就是PAT(port address translator)。当影射一个外部IP到内部地址时，可以利用TCP的load distribution技术。使用这个特征时，内部主机基于round-robin机制，将外部进来的新连接定向到不同的主机上去。注意：load distributiong只有在影射外部地址到内部的时候才有效。

　　NAT使用的几种情况：

　　a，连接到internet，但却没有足够的合法地址分配给内部主机。

　　b，更改到一个需要重新分配地址的ISP。

　　c，有相同的IP地址的两个internat合并。

　　d，想支持负载均衡(主机)。

　　采用NAT后，一个最主要的改变就是你失去了端对端IP的traceability，也就是说，从此你不能再经过NAT使用ping和traceroute，其次就是曾经的一些IP对IP的程序不再可以正常运行，潜在的不易被观察到的缺点就是增加了网络延时。NAT可以支持大部分IP协议，但有几个协议需要注意，首先tftp，rlogin,rsh,rcp和ip multicast都被NAT支持，其次就是bootp，snmp和NAT路由器更新全部给拒绝了。NAT的几个相关概念：

　　Inside Local IP address: 指定于内部网络的主机地址，全局唯一，但为私有地址。

　　Inside Global IP address: 代表一个或更多内部IP到外部世界的合法IP。

　　Outside Global IP address: 外部网络主机的合法IP。

　　Outside Local IP address: 外部网络的主机地址，看起来是内部网络的，私有地址。

　　Simple Translation Entry: 影射IP到另一个地址的Entry。

　　Extended Translation Entry:影射IP地址和端口到另一个pair的Entry。

　　a，内部地址翻译(Translation inside local addresses)：

　　这是比较通用的一种方法，将内部IP一对一的翻译成外部地址。