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局域网IP如何映射为公网IP地址?详解内网IP转公网IP全过程

要将局域网IP转换为广域网IP,其实并不复杂,关键在于路由器上的NAT(网络地址转换)设置。下面,我们就来详细了解一下这个过程及其相关概念。
首先,了解一下NAT的基本原理。NAT是在ip地址资源变得日益紧张的情况下产生的技术,其主要目的是地址复用。NAT分为两种类型:基本NAT和NAPT(网络地址/端口转换器)。
基本NAT最初的设计理念是,在一个私有网络中,只有少数节点需要与外部网络进行通信。因此,只有这些节点需要拥有全球唯一的IP地址,而其他节点的IP地址可以复用。这种情况下,NAT会将私有网络中的IP地址转换为一个全局唯一的IP地址,以便节点能够与外部网络进行通信。
基本NAT只改变IP数据包中的IP地址,而不改变端口号。关于基本NAT的详细信息,可以参考RFC 1631文档。
与基本NAT相比,NAPT不仅会更改IP数据包中的IP地址,还会更改TCP/UDP端口号。这是目前使用最为广泛的NAT类型。
接下来,我们以一个实例来说明NAPT的工作原理。假设有一个私有网络10.*.*.*,其中有一台客户端A。客户端A的IP地址为10.0.0.1,端口号为1234。该网络的网关(NAT设备)拥有一个外部IP地址155.99.25.11。
当客户端A中的某个进程创建了一个UDP套接字,并尝试访问外部网络中的服务器S1(IP地址为18.181.0.31,端口号为1235)时,数据包的传输过程如下:
1. NAT设备将数据包的原始IP地址10.0.0.1更改为155.99.25.11。 2. NAT设备为这个传输创建一个会话,并为该会话分配一个端口,例如62000。 3. NAT设备将数据包的源端口1234更改为62000。 4. 数据包经过NAT转换后,变成了(155.99.25.11:62000 -> 18.181.0.31:1235)。
此时,客户端A与服务器S1成功建立连接。NAT设备会记住端口62000对应10.0.0.1的端口1234,从服务器S1发送到端口62000的数据会被NAT设备自动转发到10.0.0.1。
当然,NAT设备也会处理来自其他IP地址的数据包,但只有目标端口为62000的数据包才会被转发到客户端A,其他数据包会被NAT设备丢弃。
此外,还存在一种叫做锥形NAT的设备。锥形NAT可以为同一内部IP地址的不同会话分配相同的端口号。这种NAT设备对于某些应用场景可能更加高效。
总之,通过在路由器上设置NAT,就可以将局域网IP转换为广域网IP,实现私有网络与外部网络的通信。了解NAT的工作原理,有助于我们更好地管理网络资源,提高网络安全性

局域网IP如何映射为公网IP地址?详解内网IP转公网IP全过程

摘要

如何把局域网IP改成广域网IP?其实在路由器上做nat(端口映射)就行了。首先,介绍一些基本概念:NAT(网络)

局域网IP如何变成广域网IP?其实在路由器上做nat(端口映射)就行了。

首先,介绍一些基本概念:

NAT(网络地址转换器):网络地址转换是在IP地址日益稀缺的情况下产生的,其主要目的是重用地址。NAT可以分为两类,基本NAT和NAPT(网络地址/端口转换器)。

起初,NAT是运行在路由器上的一个功能模块。

最早提出基本NAT是基于一个私网(域)中只有少数节点需要与外网连接(呵呵,这是90年代中期提出的)。那么实际上这个子网中只有少数节点需要全球唯一的IP地址,其他节点的IP地址应该是可以复用的。

所以NAT的基本功能很简单,子网内使用了一个预留的IP子网,外界是看不到的。子网中只有少数IP地址可以对应真正的全球唯一IP地址。如果这些节点需要访问外网,那么基本NAT就负责把这个节点子网内的IP转换成一个全球唯一的IP并发送出去。(基本NAT会改变IP包中原来的IP地址,但不会改变IP包中的端口。)

有关基本NAT,请参见RFC 1631。

另一种NAT叫做NAPT。从名字上也可以看出,NAPT不仅会改变通过这个NAT设备的IP数据报的IP地址,还会改变IP数据报的TCP/UDP端口。我们可能没有看到很多基本的NAT设备(呵呵,我没见过),NAPT是我们真正讨论的主要话题。看:

服务器S1

181.0.31:1235

|

^第一期(A-S1) ^ |

| 18.181.0.31:1235 | |

v 155.99.25.11:62000 v |

|

精灵

155.99.25.11

|

^第一期(A-S1) ^ |

| 18.181.0.31:1235 | |

v 10.0.0.1:1234 v |

|

客户A

10.0.0.1:1234

有一个专用网络10。* * *,客户端A是其中一台计算机。该网络的网关(NAT设备)的外部IP是155.99.25.11(也应该有一个内部IP地址,如10.0.0.10)。如果客户端A中的一个进程(该进程创建了一个UDP套接字,绑定到1234端口)想要访问外部网络主机18.181.0.31的1235端口,当数据包通过NAT时会发生什么?

首先,NAT会将此数据包的原始IP地址更改为155.99.25.11。然后NAT会为这个传输创建一个会话(Session(Session抽象概念,如果是TCP,可能会话是以SYN包开始,以FIN包结束。还有UDP,从这个IP的这个端口的第一个UDP开始,结束,呵呵,可能几分钟,可能几个小时,看具体实现)并给这个会话分配一个端口,比如62000,然后把这个包的源端口改成62000。所以原来是(10 . 0 . 0 . 1:1234->;18.181.0.31:1235)改成了(155 . 99 . 25 . 11:62000->;18.181.0.31:1235)。

一旦NAT创建了一个会话,NAT会记住端口62000对应10.0.0.1的端口1234,从18.181.0.31发送到端口62000的数据会被NAT自动转发到10.0.0.1。(注意:这意味着18.181.0.31发往62000端口的数据会被转发,其他IP发往该端口的数据会被NAT丢弃),这样客户端A就与服务器S1建立了连接。

呵呵,上面的基础知识可能很多人都知道,所以下面才是重点部分。

看看下面的情况:

S1服务器S2服务器

18.181.0.31:1235 138.76.29.7:1235

| |

| |

- - -

|

^第一期(A-S1) ^ | ^第二期(A-S2) ^

| 18.181.0.31:1235 | | | 138.76.29.7:1235 |

155.99.25.11:62000诉155.99.25.11:62000

|

锥形NAT

155.99.25.11

|

^第一期(A-S1) ^ | ^第二期(A-S2) ^

| 18.181.0.31:1235 | | | 138.76.29.7:1235 |

10.0.0.1版:1234伏

|

客户A

10.0.0.1:1234

以上是弱电工业网整理的“局域网的IP如何变成广域网的IP[图文]”教程。

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