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分类: LINUX

2015-06-22 09:21:39

路由器NAT类型


NAT种类

    我们平时使用NAT时,可能没有注意用的是哪种类型的NAT。事实上,NAT按照网络通讯的限制,大致可以分为以下四类:Full Cone NAT(完全圆锥型)Address Restricted Cone NAT(地址限制圆锥型)Port Restricted Cone NAT(端口限制圆锥型)Symmetric NAT(对称型)

Full Cone NAT

内网主机建立一个UDP Socket(LocalIP:LocalPort),第一次使用这个Socket给外部主机发送数据时,NAT会给其分配一个公网(PublicIP:PublicPort),以后用这个Socket向外面任何主机发送数据都将使用这对公网(PublicIP:PublicPort)。此外,任何外部主机只要知道这个(PublicIP:PublicPort),就可以发送数据给(PublicIP:PublicPort),内网的主机就能收到这个数据包。

具体来说就是,如图1所示,NAT会将客户机地址{X:y}转换成公网地址{A:b}并绑定,任何包都可以通过地址{A:b}送到客户主机的{X:y}地址上。

     

1 Full Cone NAT

   

Address Restricted Cone NAT

内网主机建立一个UDP socket(LocalIP:LocalPort),第一次使用这个Socket给外部主机发送数据时,NAT会给其分配一个公网(PublicIP:PublicPort),以后用这个Socket向外面任何主机发送数据都将使用这对(PublicIP:PublicPort)。此外,如果任何外部主机想要发送数据给这个内网主机,只要知道这个(PublicIP:PublicPort),并且内网主机之前用这个Socket曾向这个外部主机IP发送过数据。只要满足这两个条件,这个外部主机就可以用自己的(IP,任何端口)发送数据给(PublicIP:PublicPort),内网的主机就能收到这个数据包。

 

2 Address Restricted Cone NAT

具体的说就是,如图2所示,NAT会将客户机地址{X:y}转换成公网地址{A:b}并绑定,只有来自主机{P}的包才能和主机{X:y}通信。

 

Port Restricted Cone NAT

内网主机建立一个UDP socket(LocalIP:LocalPort) 第一次使用这个socket给外部主机发送数据时NAT会给其分配一个公网(PublicIP:PublicPort),以后用这个socket向外面任何主机发送数据都将使用这对(PublicIP:PublicPort)。此外,如果任何外部主机想要发送数据给这个内网主机,只要知道这个(PublicIP:PublicPort)并且内网主机之前用这个socket曾向这个外部主机(IP,Port)发送过数据。只要满足这两个条件,这个外部主机就可以用自己的(IP,Port)发送数据给(PublicIP:PublicPort),内网的主机就能收到这个数据包。

具体来说就是,如图3所示,NAT会将客户机地址{X:y}转换成公网地址{A:b}并绑定,只有来自主机{P,q}的包才能和主机{X:y}通信。

 

3 Port Restricted Cone NAT

Symmetric NAT

内网主机建立一个UDP socket(LocalIP,LocalPort),当用这个Socket第一次发数据给外部主机1时,NAT为其映射一个(PublicIP-1,Port-1),以后内网主机发送给外部主机1的所有数据都是用这个(PublicIP-1,Port-1)。如果内网主机同时用这个Socket给外部主机2发送数据,第一次发送时,NAT会为其分配一个(PublicIP-2,Port-2),以后内网主机发送给外部主机2的所有数据都是用这个(PublicIP-2,Port-2)。如果NAT有多于一个公网IP,则(PublicIP-1)和(PublicIP-2)可能不同。如果NAT只有一个公网IP,则(Port-1)和(Port-2)肯定不同,也就是说一定不能是(PublicIP-1)等于(PublicIP-2)且(Port-1)等于(Port-2)。此外,如果任何外部主机想要发送数据给这个内网主机,那么它首先应该收到内网主机发给它的数据,然后才能往回发送,否则即使它知道内网主机的一个(PublicIP,Port),也不能发送数据给内网主机,这种NAT无法实现UDP-P2P通信。

具体的说就是,如图4所示,NAT会将客户机地址{X:y}转换成公网地址{A:b}并绑定为{X:y}|{A:b}<->{P:q}NAT只接受来自{P:q}incoming packet,将它转给{X:y} ,每次客户机请求一个不同的公网地址和端口时,NAT就会新分配一个端口号{C,d}

 

4 Symmetric NAT

 

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