1.2 NAT
问：NAT是什么？
答：NAT技术即 NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术
简单的来说它可以让多个使用私网IP的设备共用一个公网IP来上网
问：看来想要上网还是需要公网IP地址，那NAT是如何 共享 这公网地址的呢？
答：还是一开始大楼和房间的例子
在直接使用 公网IP的情况下整个电脑是一栋独立的大楼 而程序住在大楼的房间内，由门牌号即端口号来区分，大楼之外就是互联网世界
相当于独门独栋的房子
在家庭网络中NAT转换过程一般由家用路由器负责
此时电脑是依然是一栋大楼 程序依然住在大楼的房间内，只不过在这座大楼之外不是互联网世界，
而是局域网，相当于一个小区而 路由器则是这个小区的出入口
当电脑发送请求数据到互联网上的服务器时，它们会先到达路由器。
路由器上的NAT会检查这个这个数据的发件地址和收件地址
此时这个数据的发件地址为 电脑获取到的局域网IP+发送这个数据的程序使用的端口
而收件地址则是 服务器的IP地址+端口
NAT将发件人地址改成自己的公网地址，而端口一般选择一个随机的端口
收件人地址不变
并记录下这次改写 并将数据发出
当数据数据到达服务器时
在服务器看来是路由器在向自己发送请求
因为发件人是写的是 路由器
于是服务器发送了响应数据
发件人为 服务器自己的IP+服务端程序的使用的端口
收件人则 是路由器的公网地址+路由器发送请求时使用的端口
即请求数据中的 发件地址
当路由器收到这个响应数据后再次修改地址
发件人不变
收件人改成电脑最初发送请求时的 收件人
即 电脑获取到的局域网IP+最初发送这个数据的程序使用的端口
在电脑看来是服务器直接回复了他的请求
毕竟收件人写的是自己
而发件人是服务器
（关于NAT可以看看这个视频 “https://www.bilibili.com/video/BV17W411d7aQ” ）
问：这还挺复杂的，不过大概是明白了。想要共用一个公网地址还不是件简单的事情
那绕来绕去最终上网还是要公网IP为什么不在每个电脑弄两个IP，一个公网，一个私网这样不是会更简单吗？
答：这就涉及到公网ip不够用的问题
问：公网IP地址不够用？
答：是的IP地址的数量是有限的
IP地址的范围是从 0.0.0.0到255.255.255.255
其总数约为43亿个 实际可用的ip数量会更少，要除去一些特殊地址
问：这看起来挺多还是不够用吗？
答：不够用，一开始设计的时候认为是够用的，然而在2019年地址就分配完了
问：那后来的用户岂不是没网上了？
答：不会，还记得我们刚才说的NAT和私有IP吗？
私有ip是可以重复的 而NAT又可以让多个使用私网IP地址的设备共用一个公网IP上网
这样后来的用户还是可以通过NAT转换 来上网
问：这样能容纳的用户还是有限的吧？
答：是的，但是通过增加NAT层数来解决
在之前的例子中 是家里的设备共用一个公网IP地址来上网
我们可以再加一层NAT即运营商级别的NAT 这样路由器获得的也是私网地址
运营商可以让许多个家庭共用一个IP上网
问：老是这样套娃也不是办法吧？
答：对，一直增加NAT不能从根本上解决问题，于是有了IPV6