在观看《后端入门 - 网络与部署L1：网络交互之网络接入》 时看到了NAT技术这个名词，以及记不太清计网教过的内容，趁此机会简单复习一下
概述
NAT ( Network Address Translation ) 中文意思是"网络地址转换"，是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。NAT 可以让那些使用私有地址的内部网络连接到Internet或其它IP网络上。NAT路由器在将内部网络的数据包发送到公用网络时，在IP包的报头把私有地址转换成合法的IP地址。
NAT有几种不同的类型，主要包括：
- 静态NAT：将一个私有IP地址映射到一个公共IP地址。使用场景通常是需要将内部设备暴露给外部网络（例如，Web服务器）。
- 动态NAT：将私有IP地址池映射到公共IP地址池中的一个公共IP地址。动态NAT在内部设备请求访问外部网络时随机选择一个公共IP地址。
- 端口地址转换（PAT） ：又称为“网络地址端口转换”，是最常用的NAT形式。它允许多个内部设备通过同一个公共IP地址访问外部网络，使用不同的端口号来区分不同的会话。
工作原理
NAT工作在网络层，通常配置在路由器或防火墙上。其基本原理是在数据包通过NAT设备时，修改数据包的源IP或目标IP地址。
- 源地址转换：当内部网络中的设备向外部网络发送数据包时，NAT设备将源IP地址替换为其公共IP地址，并在NAT表中记录此映射关系。
- 目标地址转换：当外部设备向内部网络发送数据包时，NAT设备将目标IP地址替换为相应的内部IP地址。
实例
假设有一个家庭网络，内部有多个设备（如计算机、手机和智能电视），它们使用私有IP地址进行通信。这些设备通过一个NAT路由器连接到互联网。家庭网络的公共IP地址是 203.0.113.5。
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内部设备IP地址：
- 计算机：
192.168.1.2 - 手机：
192.168.1.3 - 智能电视：
192.168.1.4
- 计算机：
假设计算机（192.168.1.2）想要访问一个外部网站。数据包的源IP地址是 192.168.1.2，目标IP地址是 93.184.216.34。
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NAT转换： 当计算机发送数据包到NAT路由器时，路由器会检查数据包的源IP地址。 NAT路由器将源IP地址
192.168.1.2替换为其公共IP地址203.0.113.5，并为这个连接分配一个唯一的端口号（假设为50001）。 数据包经过转换后，变为：- 源IP地址：
203.0.113.5:50001 - 目标IP地址：
93.184.216.34
- 源IP地址：
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NAT表记录：NAT路由器在其NAT表中记录这个映射关系，以便后续的返回数据包能够正确路由。 映射关系：
192.168.1.2:50000↔203.0.113.5:50001 -
外部网站的响应： 外部网站 处理请求并发送响应数据包，源IP地址是
93.184.216.34，目标IP地址是203.0.113.5，端口是50001。 -
NAT路由器的反向转换：NAT路由器接收到来自外部网站的响应数据包。查看NAT表，找到与
203.0.113.5:50001对应的内部IP地址。 NAT路由器将目标IP地址203.0.113.5替换为192.168.1.2，并将目标端口号50001去掉（因为内部设备不需要端口号）。 数据包经过转换后，变为：- 源IP地址：
93.184.216.34 - 目标IP地址：
192.168.1.2
- 源IP地址：
-
内部设备接收数据：最终，响应数据包被发送到计算机
192.168.1.2，该计算机可以处理响应并与外部网站继续通信。
要点
1、路由器本质上就是一个NAT
内部用户通过NAT的设备，修改我的源地址。比如内部局域网的地址都是192，很多内部比如公司A和公司B可以用重复IP地址，都是192，但是连接到互联网设备的外部地址上都是一个全局唯一的外网地址，就是NAT服务器上的，这时就把不同的地址映射到了一个地址去做联网，这样就节约了一个IPV4的地址。
2、NAT是否只是改了一个IP地址呢？
NAT其实是IP + 端口一起去改变，这样就可以解决PPT中的第二个问题：多个内网客户端访问同一个目标地址+端口，源端口恰好一样，冲突该怎么解决？为防止冲突，自己在NAT设备上维护一张表，每次有现在正在存在的连接的时候，端口选择另外一个就可以了。
