端口地址转换(PAT)映射到专用IP详细介绍

2021年3月13日16:38:38 发表评论 882 次浏览

在本文中, 我们将学习家庭网络的工作原理。

在开始时, 我们应该记住, 当我们将笔记本电脑, 智能手机平板电脑等连接到家庭网络时, 都将获得IP地址。分配给这些设备的此IP地址不是公共IP地址, 而是私有IP地址。这个家庭网络是局域网.

在家庭网络中使用专用IP

私人IP

没有注册, 因此不能用于在互联网上唯一找到用户。私有IP通常在范围内

192.168.X.X和10.X.X.X

。这些专用IP由路由器分配给连接到路由器的每个设备。

端口地址转换(PAT)映射到专用IP1

那么, 那么如何无法在Internet上唯一标识分配给它们的专用地址如何连接到Internet的我们的设备呢?

这是哪里

端口地址转换(PAT)

或更普遍地称为

网络地址解读

超载

进入图片。

注意:

请记住, 重要的一点是, 我们唯一连接到Internet的路由器都获得了公共IP。

因此, LAN中的所有设备仅使用一个公共IP与Internet通信。

局域网中专用IP的必要性:

为了保存可用的IPv4地址, 未为家庭网络中的每个设备分配公共地址, 因此我们必须使用PAT。

端口地址转换(PAT):

这解决了具有私有IP地址的设备如何使用分配给边缘路由器的单个公共地址连接到Internet的问题。

专用IP解析的步骤:

当专用网络中的设备要连接到网站时, 它将按照设备本身中的OSI模型执行所有步骤(创建IP数据包), 然后将IP数据包提供给家庭网络中存在的路由器。

端口地址转换在路由器中实现。

因此, 现在路由器收到的IP数据包具有一个专用IP和一个端口号(由我们的计算机提供), 因此路由器现在将用路由器的公共IP替换专用IP, 并将特定端口分配给该路由器的该连接。设备。

转换表

映射哪个私有IP和端口映射到路由器的哪个公共IP和端口。

因此, 最后在IP数据包的端口字段中, 将由路由器分配的新端口号替换。

数据包根据网络规则在Internet中路由。

注意:

  • 只有在特定主机与另一特定目标主机之间建立连接时, 才第一次在转换表中进行输入。
  • 目标IP和目标端口未更改。

通过目标主机回复IP数据包:

目标主机进行回复, 并且在回复IP数据包中, 目标IP地址是路由器公共地址, 端口号是路由器为该特定设备中的特定连接分配的端口号。

最终, 如何将IP数据包返回给从该特定网站请求该响应的特定设备?

  1. 通过查看网络地址转换(NAT)表可以找到特定的设备, 因为我们已经在边缘路由器的特定端口中收到了IP数据包。
  2. 通过检查具有分配的端口号和(实际目标主机)目的地IP地址(来自IP数据包的目的地)的相应转换表条目, 我们可以唯一地找到该设备以及该特定设备的特定端口。

如果专用网络中的所有设备都想连接到相同的目标主机和目标主机的相同端口, 该怎么办?

没问题, 因为在转换表中每种此类连接都会有一个条目。可以通过路由器为每个连接赋予唯一的端口号来区分这些连接。

下图将清楚地说明上述整个概念。

端口地址转换(PAT)映射到专用IP2

转换表看起来像(条目在示例IP地址上方w.r.t):-

端口地址转换(PAT)映射到专用IP3

这样, 仅使用一个公共IP, 我们就可以将专用网络中的设备连接到Internet。


木子山

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