简述nat技术

NAT，即网络地址转换，是一种在IP网络中使用的技术，它将私有网络中的IP地址映射成为公网可见的IP地址，实现了多台计算机共享一个公网IP地址的能力。NAT技术的出现，解决了公网IP地址短缺和安全性的问题，成为了现今互联网的基础设施之一。

一、NAT技术的作用

1.1 充分利用公网IP地址资源

由于IPv4地址的可用范围很小，远远不能满足互联网连接的需要，而NAT技术正是一种通过在私有网络中使用非公网IP地址，映射到公网IP地址实现多个计算机访问互联网的方案，这种技术使得互联网连接数大幅度增加，从而提高了整个互联网的可用性。

1.2 改善网络安全

网络攻击一直是互联网面临的挑战之一，而NAT技术的出现能够有效降低网络攻击的风险，它通过屏蔽私有网络中的实际网络地址，隐蔽了网络主机，保护了用户的隐私。

二、NAT技术的实现方式

2.1 静态NAT

静态NAT技术，是最早的实现方式之一，它将一个私有IP地址映射到一个唯一的公网IP地址，因此只有该私有IP地址才能访问公网。静态NAT技术的缺点是映射后的目标地址始终不变，容易被黑客攻击。

2.2 动态NAT

动态NAT技术，是根据每个私有IP地址动态地映射一个唯一的公网IP地址，并动态地将映射表中的信息更新。这样子，即使每个私有IP地址都映射到同一个公网IP地址上，但是每个私有IP地址的端口却各自不同，因此每个接入主机自然而然地拥有自己的网络地址。

2.3 端口映射

端口映射技术，通常被用于虚拟化和游戏等应用程序。它通过将一个私有IP地址和一个端口映射到一个公网IP地址和另一个端口上实现。

三、NAT技术的优缺点及发展

3.1 优点

NAT技术的优点比较明显，可以有效地解决公网IP地址的短缺问题和网络攻击的威胁问题。同时，还能够实现多台计算机共享一个公网IP地址的能力。

3.2 缺点

NAT技术也有一些缺点，比如说局限于TCP/UDP等分组式数据的协议，OSPF等协商动态地址的协议无法跨越NAT设备，另外，NAT技术会影响访问速度，对于一些高数据传输量的应用来说，会产生明显的性能影响。

3.3 发展

随着IPv6的逐渐普及，传统的NAT技术正在逐渐被淘汰，因为IPv6地址空间较为宽广，NAT技术的需求也会相应降低。