NAT的四种类型(转载)
简述
基于UDP的P2P应用需要考虑NAT的类型，因为不同的NAT组合的穿透的方式并不一致，有的能通， 有的不能通。
一般来讲， NAT可以分为四种类型，分别是:
1, 全锥型(Full Cone)
2, 受限锥型(Restricted Cone)， 或者说是IP受限锥型
3, 端口受限锥型(Port Restricted Cone), 或者说是IP + PORT受限锥型
4, 对称型(Symmetric)
其中1,2,3属于同一种类型，都是锥型，区别只是路由器的不同的安全策略。
还有些NAT不属于这四种中的任何一种，就不在本文的讨论范围了。
为什么有四种类型的NAT
NAT缓解了IPV4地址不够用的问题，同时也也带了限制，那就是NAT外部的主机无法主动跟位于NAT内部的主机通信，NAT内部主机想要通信，必须主动和公网的一个IP通信，路由器负责建立一个映射关系，从而实现数据的转发， 这就是NAT的工作原理。
假定
公网server1 ip是1.1.1.1， 监听端口是1111
公网server2 ip是2.2.2.2， 监听端口是2222
NAT router ip是8.8.8.8
NAT内部client是192.168.0.3
client发送数据的时候，不管是tcp还是udp必须本地绑定一个端口，一般来讲，这个过程都是自动的。
假定client(192.168.0.3, 100)给 server(1.1.1.1, 1111)发送报文，报文到达路由器，路由器在自己的公网ip上开辟一个端口800，从而建立了一个隐射关系(8.8.8.8, 800)<--->(192.168.0.3, 100), 建立映射关系后，所以(192.168.0.3, 100)和(1.1.1.1, 1111)之间的报文都通过这个映射关系进行转发。
NAT之间主要的区别分两种情况讨论
1:
client(192.168.0.3, 100)和server(1.1.1.1, 1111)在路由器上建立好映射关系后，如果client(192.168.0.3, 100)又给(2.2.2.2, 2222)发送数据，路由器该怎么处理呢?
1, 复用旧的映射关系(8.8.8.8, 800)<--->(192.168.0.3, 100)和(2.2.2.2, 2222)通信, 这就是锥型(Cone) NAT
2, 创建新的映射关系(8.8.8.8, 801)<--->(192.168.0.3, 100)和(2.2.2.2, 2222)通信, 这就是对称型NAT
注: (8.8.8.8, 801)只是举例，到底用什么端口取决于路由器的端口管理策略，总之是另外的一个端口，有的路由器有多个公网IP，不同的IP也会参与到这个映射关系中。
2:
client(192.168.0.3, 100)和server(1.1.1.1, 1111)在路由器上建立好映射关系后，如果这个时候路由器(8.8.8.8)在800端口上收到从另外一台server(2.2.2.2, 2222)发来的数据，是不是应该转发给(192.168.0.3, 100)呢？
有四种情况:
1, 无条件转发给(192.168.0.3, 100)， 这就是全锥型(Full Cone)NAT。
2, 如果(192.168.0.3, 100)之前给(2.2.2.2)发送过数据，则转发， 这就是受限锥型(Restricted Cone)。
3, 如果(192.168.0.3, 100)之前给(2.2.2.2, 2222)发送过数据，则转发， 这就是端口受限锥型(Port Restricted Cone)。
4, 丢弃报文，拒绝转发, 这就是对称型NAT。
从上面也描述也可以看出，安全性系数, 对称型 > 端口受限锥型 > 受限锥型 > 全锥型
不同NAT的穿透性
NAT有10种组合
全锥型 全锥型 ✓
全锥型 受限锥型 ✓
全锥型 端口受限锥型 ✓
全锥型 对称型 ✓
受限锥型 受限锥型 ✓
受限锥型 端口受限锥型 ✓
受限锥型 对称型 ✓
端口受限锥型 端口受限锥型 ✓
端口受限锥型 对称型 ✘, 无法打通
对称型 对称型 ✘, 无法打通
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作者：mycloudpeak
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/mycloudpeak/article/details/53550405
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1.2端口复用
端口复用也是大家使用最多的NAT的一种方式，有公网的IP才能访问互联网，内网多台设备私网地址可以通过端口复用将源地址进行转换为公网地址使用。
1.2.1发送流程（内网发送到外网， 包的源地址发生改变）
1）PC电脑端发起：
S:192.168.30.132:10000
D:114.114.114.114:51
2）出口路由器收到：
S:192.168.30.132:10000转换为123.1.1.1:10000
D:114.114.114.114:51
NAT表内部端口入方向：源地址192.168.30.132:10000转换为123.1.1.1:10000
对应产生外部端口入方向：目的地址123.1.1.1:10000转换为192.168.30.132:10000
3）到达外网的目的
S:123.1.1.1:10000
D:114.114.114.114:51
1.2.2回包流程（外网发送到内网， 包的目的地址发生改变）
1）外网目的回包
S:114.114.114.114:51
D:123.1.1.1:10000
2）出口路由器接收
S:114.114.114.114:51
D:123.1.1.1:10000转换为192.168.30.100:10000
NAT表内部端口入方向：源地址192.168.30.132:10000转换为123.1.1.1:10000
对应产生外部端口入方向：目的地址123.1.1.1:10000转换为192.168.30.132:10000
3）PC电脑端收到
S:114.114.114.114:51
D:192.168.30.100:10000
