计网-网络层

4.8 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

4.8.1 虚拟专用网VPN

因为 IP 地址的紧缺。所以现在使用了一种“本地地址”。本地地址仅在本机构内部有效，不是全球唯一的地址，又称可重用地址。

本地地址只能用于一个机构的内部通信，不能和互联网行的主机通信。互联网中的所有路由器对目的地址是专用地址的数据报一律不转发。

IPv4 标准指明了以下地址为专用地址，他们只能作为本地地址用于机构内部的通信：

1. 10.0.0.0-10.255.255.255
2. 172.16.0.0-172.31.255.255
3. 192.168.0.0-192.168.255.255

采用专用地址的网络称为专用互联网或本地互联网。

有时一个机构的分布范围很广，就需要用公共的互联网作为本机构各专用网之间的通信载体，这样的称为虚拟专用网 VPN。

VPN 依然只用于机构内的通信，但是要经过公用的互联网，通过互联网传送的数据都要加密。这里使用了隧道技术。

VPN 中每个不同的场所必须至少有一个合法的全球 IP 地址。

VPN 代理就是依托 VPN 技术进行的。

 

4.8.2 网络地址转换NAT

网络地址转换 NAT 用于实现专用网中的主机到互联网上的主机的通信。

它需要在专用网连接到互联网的路由器上安装 NAT 软件，这种路由器称为 NAT 路由器，NAT 路由器至少有一个全球地址。

使用本地地址的主机和外界通信时要在 NAT 路由器上将本地地址转换为全球地址。

NAT 路由器中有一个地址转换表，存储本地地址与转换后的全球地址的对应关系。

通过 NAT 路由器的通信必须由专用网内的主机发起，因此专用网内的主机不能作为服务器。

现在的 NAT 转换表把端口号也利用上了。这样 NAT 路由器只需要有一个全球地址，通过给具有不同本地地址的主机分配不同的端口号就可以实现内部多个主机与外界互联网的通信。