IP地址耗尽促成了CIDR的开发，但CIDR开发的首要意图是为了有用的运用现有的internet地址。而一起依据RFC 1631（IP Network Address Translator）开发的NAT却能够在多重的internet子网中运用相同的IP，用来削减注册IP地址的运用。
NAT路由技能使得一个私有网络能够通过internet注册IP衔接到外部国际，坐落inside网络和outside网络中的NAT路由器在发送数据包之前，担任把内部IP翻译成外部合法地址。内部网络的主机不可能一起于外部网络通讯，所以只要一部分内部地址需求翻译。
NAT的翻译能够采纳静态翻译（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1对1对应。当NAT需求承认哪个地址需求翻译，翻译时选用哪个地址pool时，就运用了动态翻译。选用portmultiplexing技能，或改动外出数据的源port技能能够将多个内部IP地址暗射到同一个外部地址，这便是PAT（port address translator）。当暗射一个外部IP到内部地址时，能够运用TCP的load distribution技能。运用这个特征时，内部主机依据round-robin机制，将外部进来的新衔接定向到不同的主机上去。留意：load distributiong只要在暗射外部地址到内部的时分才有用。
NAT运用的几种状况：
a，衔接到internet，但却没有满足的合法地址分配给内部主机。
b，更改到一个需求重新分配地址的ISP。
c，有相同的IP地址的两个internat兼并。
d，想支撑负载均衡（主机）。
选用NAT后，一个最首要的改动便是你失去了端对端IP的traceability，也便是说，从此你不能再通过NAT运用ping和traceroute，其次便是从前的一些IP对IP的程序不再能够正常运转，潜在的不易被观察到的缺陷便是增加了网络延时。NAT能够支撑大部分IP协议，但有几个协议需求留意，首要tftp，rlogin,rsh,rcp和ip multicast都被NAT支撑，其次便是bootp，snmp和NAT路由器更新悉数给拒绝了。NAT的几个相关概念：
Inside Local IP address: 指定于内部网络的主机地址，大局仅有，但为私有地址。
Inside Global IP address: 代表一个或更多内部IP到外部国际的合法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: 暗射IP到另一个地址的Entry。
Extended Translation Entry:暗射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办法，将内部IP1对1的翻译成外部地址。
在内部主机衔接到外部网络时，当第一个数据包抵达NAT路由器时，router查看它的NAT表，因为是NAT是静态装备的，故能够查询出来（simply entry），然后router将数据包的内部部分IP（源地址）更换成内部大局地址，再转发出去。外部主机承受到数据包用承受到的内部大局地址来呼应，NAT承受到外部回来的数据包，再依据NAT表把地址翻译成内部部分IP，转发曩昔。
b，内部大局地址复用（overloading inside glogal addresses）
运用地址和端口pair将多个内部地址暗射到比较少的外部地址。这也是所谓的PAT。和内部地址翻译相同，NAT router相同也担任查表和翻译内部IP地址，仅有的差异便是因为运用了overloading，router将复用相同的内部大局IP地址，并存储满足的信息以差异它和其他地址，这样查询出来的是extended entry。NAT router和外部主机的通讯选用翻译过的内部大局地址，故同一般的通讯没有不同，router到内部主机通讯时，相同要查NAT表。
c，TCP负载重分配（TCP load distributing）和以上两种操作不同，这是NAT由外到内的翻译，所以那种认为WEB server一定要放置到NAT外部的说法是过错的。
作业原理：外部主机向虚拟主机（界说为内部大局地址）通讯，NAT router承受外部主机的恳求并依据NAT表树立与内部主机的衔接，把内部大局地址（意图地址）翻译成内部部分地址，并转发数据包到内部主机，内部主机承受包并作出呼应。NAT router再运用内部部分地址和端口查询数据表，依据查询到的外部地址和端口做出呼应。此刻，假如同一主机再做第二个衔接，NAT router将依据NAT表将树立与另一虚拟主机的衔接，并转发数据。
d，处理堆叠网络。
这种办法首要用于两个intranet的互连，相同给咱们处理两个堆叠网络供给了办法。它的完成要求DNS server的支撑（用于差异两个不同的主机）。
1，主机A要求向主机C树立衔接，先象DNS server做地址查询。
2，NAT router截获DNS的呼应，假如地址有堆叠，将翻译回来的地址。它将创立一个simply entry把堆叠的外部大局地址（意图地址）翻译成外部部分地址。
3，NAT路由器转发DNS呼应到主机A，它现已把主机C的地址（外部大局地址）翻译成外部部分地址。
4，当NAT路由器承受到主机C的数据包时，它将树立内部部分、大局，外部大局、部分地址间的转化，主机A将由内部部分地址（源地址）翻译成内部大局地址，主机C将由外部大局地址（意图地址）翻译成外部部分地址。
发布者：博子
