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如果你所管理的网络有足够的IP地址来覆盖主机和服务器,那么你很可能不会需要配置网络地址转换(Network Address Translation即NAT)。NAT允许在私有网络和因特网之间放置单个设备以扮演代理角色,由此使用单个的可路由的IP地址来代表多台计算机。
但NAT并不是仅仅用来弥补IP地址不足的问题的。它同样可以用来增强网络的安全性,并为管理提供方便。如果你还没有部署NAT,现在或许是到了重新考虑这一决定的时候了。
在决定部署NAT之前,理解NAT工作原理非常重要,你还需要熟悉你可能会需要配置的不同种类的NAT。
NAT vs 代理服务器
人们有时会把NAT同代理服务器搞混淆。然而,二者之间存在着巨大的差异。NAT对源计算机和目的计算机来说都是透明的。而代理服务器并不透明。你必须在源计算机上进行配置,使其能够连接到代理服务器上。
此外,目的计算机需要向代理服务器发送网络请求,后者则将通信连接转发到发起请求的计算机上。代理服务器通常在第四层(运输层)或OSI参考模型中的更高层次上工作,而NAT则是一种第三层(网络层)的协议。
现在你已经理解到了NAT和代理服务器之间的差异,现在让我们来看看四种类型的NAT。
静态
就像是一个向网络内部的映射一样,静态NAT将未注册/不可路由的内部网络IP地址映射为已注册/可路由的IP地址,这是一种一对一的策略。在内部网络的网络设备需要从外部进行访问的时候这是必须的。
例如:你的邮件服务器拥有一个10.0.1.5 IP地址(这一地址在因特网上是无法路由的)。你的NAT设备将会把它转化为202.0.1.5(一个可路由的IP地址)。
动态
动态NAT(Dynamic NAT)可以将一个为注册的IP地址映射为一个已注册IP地址,不同的是这一已注册IP地址是从一个已注册IP地址池中提取出来的。动态的NAT同样提供了一种一对一的映射策略。但这种映射地址将随着每次连接时已注册IP地址池的不同而改变。
例如:一台内部网络客户机拥有IP地址10.0.1.150。该地址试图连接外部网络,你的NAT设备将把它转化到从202.0.1.50到202.0.1.100这一地址范围中第一个可用地址上去。
过载
同端口地址转换(Port Address Translation即PAT)、单地址NAT,或是端口级复用NAT一样,过载(Overloading)也是一种动态的NAT。这种方式将多个未注册的IP地址映射到一个已注册的IP地址上,具体方法时在传输网络请求时,NAT设备将使用源端口替换。
例如:你的NAT设备将所有的内部网络设备转换到单个可路由IP地址上,不过它会在数据向各自的目的IP地址发送之前为每一个源会话(source session)指定一个不同的端口。
重叠
当内部IP地址可路由,但是需要在另一网络上使用的时候使用重叠NAT(Overlapping NAT)。NAT设备可以在转发通信前将这些地址转换到一个单独的可路由地址。
企业可以在内部客户端位于网络中某个不同物理位置,但又需要使用相同可路由地址的情况下使用这种类型的NAT。通常你需要结合动态DNS来使用重叠NAT。
例如:你的NAT设备将一个IP地址为202.0.1.50(可路由地址,并且被一个位于物理位置不同的不同用户所使用)映射到202.0.2.50到202.0.2.100范围中的某个地址。
最终需要考虑的问题
不要担心在网络中配置NAT会降低网络性能。一条地址转换表项在路由器中仅仅占用了大约160个字节,而一台只有2MB DRAM的路由器可以同步处理13,107条地址转换。
这对于小型网络来说已经足够了。此外,需要记住,如果在实施中遇到了麻烦,为路由器添加内存可能有助于问题的解决。
在部署NAT时,绝大部分的企业都更倾向于使用动态NAT方法。这可以在内部网络和因特网之间创建一个第三层防火墙。
通过这种方式,因特网上的计算机就无法连接到内部网络中的客户机了,除非内部网络客户机主动发起通信。防止可能存在危险的网络对内部网络客户机发起连接,这是保障网络安全的很好选择。
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