文章开头，先提一个小问题：你认为，一个企业网的基本配置有哪些？
有小白会疑惑，企业网络和家庭网络有啥区别？
又或者是：家里的网络不就是一个网线 路由器吗，企业能多复杂？
这就是对咱网工的世界一无所知的最佳案例。
每个企业架构是不同的，网络工程师需要确定的东西很多，比如防火墙模式、交换机类型、网关位置等等。
而在这其中，有一个企业网必备技术，就是NAT。
2011年2月3日中国农历新年， IANA对外宣布：IPv4地址空间最后5个地址块已经被分配给下属的5个地区委员会。
2011年4月15日，亚太区委员会APNIC对外宣布，除了个别保留地址外，本区域所有的IPv4地址基本耗尽。
正是在这样一个背景之下，救世主NAT（网络地址转换）闪亮登场。
NAT是一项神奇的技术，说它神奇就在于，它的出现几乎使IPv4起死回生。
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01
NAT是个啥？
NAT（Network Address Translations）网络地址转换，就是替换IP报文头部的地址信息。
NAT通常部署在一个组织的网络出口位置，通过将内部网络IP地址替换为出口的IP地址提供公网可达性和上层协议的连接能力。
觉得NAT抽象？让你“身临其境”一下。现在打开电脑操作：
（1）打开命令行输入ipconfig查询IP地址
（2）打开百度，输入IP查询，查询IP地址
你会发现一个很奇妙的事情，这俩IP查出来居然是不同的
其实是因为，ipconfig查出来的是你本机的IP地址，也就是内网私有地址，此类地址仅在局域网使用，不能联通外网。
百度查出来的地址是你上网的公有地址，也许并不是你主机的地址，而是电信或联通分给你的地址，用于连接互联网。
NAT主要就是用来实现公私有IP地址的转换的，所以，一般是路由器或者防火墙上来完成，不建议在三层交换机上配置。
02
NAT原理给你捋捋
你看上面这张图：
192.168想访问200.2，到路由器后，路由或者三层设备将192.168映射到外网地址，也就是换成外网地址200.1，外网地址（公网地址是需要到运营商购买的，你买的宽带，其实付得是租用公网IP地址的钱）。
200.1 访问 200.2 ，到服务器所在路由后，200.1也是不能直接访问200.2的内网服务器，所以这时候，也需要做地址转换，200.1 换成172.16。
最后，200.1 访问到了172.16，也就是192.168访问到200.1。
回包的时候，道理一样，一出一进，做两次地址映射（地址转换）。
其实，网络地址转换就是，解封装三层包头，更换源IP或者目标IP。
顺便说一嘴，mac地址也会改变，但不是因为NAT，mac地址过个路由就会变一次。
03
NAT的分类
三张图搞定
01 静态NAT（静态映射）
手动写入IP地址映射条目，配置NAT表，一个内网地址对应着一个外网地址。
举个例子，192.168 对应 1.1。
当192.168向外网发包，则过路由的时候，会根据静态NAT表，将192.168更换为1.1。
缺点：内网这么多人，一个内网IP对应一个外网IP，我得花多少钱，买多少个公网ip才够使。
动态NAT解决了这个问题，请往下看。
路由器并不会想防火墙一样，有策略，阻止私网IP，私网IP会过路由跑到公网上去，但是公望路由不认识私网IP，所以私网IP也就废掉了，直接丢弃。
02 动态NAT （动态映射）
一个网段对 一个外网地址，举个例子：
192.1681.0/24 这个网段对应着 100.1； 192.168.1.1来了。
在NAT地址转换里，形成了一条映射（条目），就是，192.168.1.1映射100.1。
这个时候，重点来了，由于192.168.1.1占用着100.1，则别人无法再使用这个100.1，直到192.168.1.1不再发包后的24小时之后，则可以把100.1给别人。
别人无法使用的原因是，如果别人也在使这个100.1， 回包回不来。
但是并没有解决，多人同时上网的问题，所以废掉。
但是PAT解决了这个问题。
03 端口网络地址转换PAT（ port address translation ）
道理很简单，在ip地址的基础上，在加上端口号，加以区分。
举个例子：
192.168.1.0/24，这个网段映射到外网ip100.1。
192.168.1.1这个ip向外网发了一个http的包，过路由器的时候，路由器随机配置了端口号，192.168.1.1 ：1000 — 100.1.1.1：100。
只要这个ip地址的这个端口号 一直占用着 100.1.1.1 的这个端口号，则别人就不能再使用100.1.1.1:100 这个IP 端口号。
其实就是加上端口号，进行复用，用端口号，加以区分每个私网IP的对应相同公网IP。
192.168.1.1:1000, 1000和1000.1.1.1:100 1000和100这两个端口号是路由器配置的临时端口，这个端口范围0-65535，如果过了这个范围的话，再有人上网的话，只能候着了。
