局域网IP怎么变成广域网的IP

NAT(Network  Address  Translators)，网络地址转换：网络地址转换是在IP地址日益缺乏的情况下产生的，它的主要目的就是为了能够地址重用。NAT分为两大类，基本的NAT和NAPT(Network  Address/Port  Translator)。

最开始NAT是运行在路由器上的一个功能模块。

最先提出的是基本的NAT，它的产生基于如下事实：一个私有网络（域）中的节点中只有很少的节点需要与外网连接（呵呵，这是在上世纪90年代中期提出的）。那么这个子网中其实只有少数的节点需要全球唯一的IP地址，其他的节点的IP地址应该是可以重用的。

因此，基本的NAT实现的功能很简单，在子网内使用一个保留的IP子网段，这些IP对外是不可见的。子网内只有少数一些IP地址可以对应到真正全球唯一的IP地址。如果这些节点需要访问外部网络，那么基本NAT就负责将这个节点的子网内IP转化为一个全球唯一的IP然后发送出去。(基本的NAT会改变IP包中的原IP地址，但是不会改变IP包中的端口)

关于基本的NAT可以参看RFC  1631

另外一种NAT叫做NAPT，从名称上我们也可以看得出，NAPT不但会改变经过这个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。基本NAT的设备可能我们见的不多（呵呵，我没有见到过），NAPT才是我们真正讨论的主角。看下图：

Server  S1

181.0.31:1235

|

^  Session  1  (A-S1)  ^  |

|  18.181.0.31:1235  |  |

v  155.99.25.11:62000  v  |

|

NAT

155.99.25.11

|

^  Session  1  (A-S1)  ^  |

|  18.181.0.31:1235  |  |

v  10.0.0.1:1234  v  |

|

Client  A

10.0.0.1:1234

有一个私有网络10.*.*.*，Client  A是其中的一台计算机，这个网络的网关（一个NAT设备）的外网IP是155.99.25.11(应该还有一个内网的IP地址，比如10.0.0.10)。如果Client  A中的某个进程（这个进程创建了一个UDP  Socket,这个Socket绑定1234端口）想访问外网主机18.181.0.31的1235端口，那么当数据包通过NAT时会发生什么事情呢？

首先NAT会改变这个数据包的原IP地址，改为155.99.25.11。接着NAT会为这个传输创建一个Session（Session是一个抽象的概念，如果是TCP，也许Session是由一个SYN包开始，以一个FIN包结束。而UDP呢，以这个IP的这个端口的第一个UDP开始，结束呢，呵呵，也许是几分钟，也许是几小时，这要看具体的实现了）并且给这个Session分配一个端口，比如62000，然后改变这个数据包的源端口为62000。所以本来是（10.0.0.1:1234- 18.181.0.31:1235）的数据包到了上变为了（155.99.25.11:62000- 18.181.0.31:1235）。

一旦NAT创建了一个Session后，NAT会记住62000端口对应的是10.0.0.1的1234端口，以后从18.181.0.31发送到62000端口的数据会被NAT自动的转发到10.0.0.1上。（注意：这里是说18.181.0.31发送到62000端口的数据会被转发，其他的IP发送到这个端口的数据将被NAT抛弃）这样Client  A就与Server  S1建立以了一个连接。

呵呵，上面的基础知识可能很多人都知道了，那么下面是关键的部分了。

看看下面的情况：

Server  S1  Server  S2

18.181.0.31:1235  138.76.29.7:1235

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------------------ -------------------- --------------------

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^  Session  1  (A-S1)  ^  |  ^  Session  2  (A-S2)  ^

|  18.181.0.31:1235  |  |  |  138.76.29.7:1235  |

v  155.99.25.11:62000  v  |  v  155.99.25.11:62000  v

|

Cone  NAT

155.99.25.11

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^  Session  1  (A-S1)  ^  |  ^  Session  2  (A-S2)  ^

|  18.181.0.31:1235  |  |  |  138.76.29.7:1235  |

v  10.0.0.1:1234  v  |  v  10.0.0.1:1234  v

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Client  A

10.0.0.1:1234