什麼是NAT(網路位址轉譯)

改寫經過路由器之封包IP位址的技術。連同連接埠號碼一起改寫、讓多台終端共用一個全球位址的方式稱為NAPT(IP偽裝)。

日文名稱: NAT

「NAT(網路位址轉譯)」出現在1領域的2道練習題中(電腦網路基礎等)。

這個名詞所屬的領域: 電腦網路基礎

NAT與NAPT的機制

基本的NAT以一對一的方式改寫內側的私有位址與外側的全球位址。家庭與公司廣泛使用的NAPT,除了IP位址之外也改寫來源連接埠號碼,並把「內側位址與連接埠」和「外側連接埠」的對應記錄在轉譯表中。回傳的封包依轉譯表把目的地改寫回來,送到正確的終端。如此一來,多台終端可同時使用一個全球位址。

IPv4位址不足與NAT

IPv4位址為32位元,只有約43億個,隨著網際網路普及,可新分配的位址已經不足。NAPT讓組織內部使用私有位址,只在對外時共用少數的全球位址,藉此緩和了這個不足。電信業者端再疊加一層NAPT的電信級NAT(CGN)也有人使用。IPv6的位址充足,因此基本上不需要為了節省位址而使用NAT。

NAT的副作用

從外部發起的連線在轉譯表中沒有對應,因此預設無法到達內側的終端。這在結果上有阻擋外部連線的效果,但不能取代防火牆。要在內側公開伺服器需要設定連接埠轉送,而終端之間直接連線的線上遊戲或通話應用程式,則需要穿越NAT的技巧(NAT穿透)。

練習NAT(網路位址轉譯)的題目

家用寬頻路由器會執行NAT(網路位址轉譯)的一種,即NAPT(IP偽裝)。NAPT能做到什麼?下列何者正確?

  1. A家中多台終端以連接埠號碼區分,可同時共用一個全球IP位址與網際網路通訊
  2. B家中終端與網際網路之間的通訊會被加密,途中無法被竊聽
  3. C家中每台終端都會自動分配到各自不同的全球IP位址
查看答案與解析

正確答案:A. 家中多台終端以連接埠號碼區分,可同時共用一個全球IP位址與網際網路通訊

NAT(網路位址轉譯)是改寫經過路由器之封包的來源或目的地IP位址的技術。NAPT除了IP位址之外也改寫連接埠號碼,並把「內側位址與連接埠」和「外側連接埠」的對應記錄在轉譯表中。因此,使用私有位址的多台終端可以同時使用路由器所擁有的一個全球位址。回傳的封包則查轉譯表送到正確的終端。它只改寫位址,並不加密。此外,從外部發起的連線在轉譯表中沒有對應,預設無法到達內側的終端,若要在內側公開伺服器,需要設定連接埠轉送等。

常見問題

NAT與NAPT有什麼不同?

NAT只改寫IP位址,基本上讓內側與外側的位址一對一對應。NAPT也改寫連接埠號碼,因此多台終端可同時共用一個全球位址。家用路由器執行的是NAPT。

有了NAT還需要防火牆嗎?

仍然需要。NAT雖然常在結果上擋下從外部發起的連線,但它不是依規則篩選通訊的功能,也無法保護設定了連接埠轉送的通訊或從內側發起的通訊。

解析中的「NAT(網路位址轉譯)」

出現「NAT(網路位址轉譯)」的題目(2題)

  1. 家用寬頻路由器會執行NAT(網路位址轉譯)的一種,即NAPT(IP偽裝)。NAPT能做到什麼?下列何者正確?
  2. 下列IPv4位址中,哪一個屬於私有位址的範圍?

半導體、電子電路與資訊計算工具

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