我就是網卡TP-Link 7954經常和大家提起的網關路由器， 我在網絡中的位置是這樣的：
為啥叫網關呢？ 因為大家想上網，一定得經過我這一關 :-)
這不是開玩笑，確實是這樣， 所有的對局域網之外的訪問那非得經過我不可。
其實我直接和ISP(就是聯通！)的網絡相連， 我從聯通那裡搞了一個外網的地址： 61.52.247.112 。
可是隻有這麼一個地址， 我們局域網內這麼多電腦， 如果輪流著讓每個電腦去用， 那大家可就抱怨死了。
於是我巧妙的構思了一個網絡世界， 成功的欺騙了TP-Link 7954這些網卡們。
1
NAT (網絡地址轉換)
還記得上次TP-Link 7954 向我要地址的事兒嗎 ?
因為我不僅僅是個路由器， 還是一個DHCP服務器， 掌握著這個局域網的IP生殺大權。
我給TP-Link 7954 分配的IP是 192.168.1.2 ， 但是他拿這個地址是無法直接上網的， 因為這是屬於我管轄的內網地址， 別的網站像www.baidu.com 根本都不知道！
即使知道了也沒用， 因為在這個世界上可能有無數的路由器都會分配192.168.xxx.xxx 這樣的地址， 你到底要找哪一個？
所以TP-Link 7954 想上網必須得通過我， 我需要施展一點點小魔法， 比如說它想訪問百度， 通過交換機給我發來這麼一個數據幀：
我把數據鏈路層的外衣去掉， 發現IP數據包中的目標地址是 115.239.211.112， 我就知道這是要向外網發出請求了。
於是我就把IP數據包中的源地址192.168.1.2 替換成我從聯通那裡搞到的外網地址 61.52.247.112。
這還不夠， 我會創建一個新的端口號2001， 把TCP數據包中的源端口也替換掉， 數據包就變成了這個樣子：
不知道你看出來其中的奧妙沒有，我把源地址和源端口都替換了， 其實我的目的就是讓外部的網絡認為這是我（路由器）發出的， 他們根本不知道什麼TP-Link 7954 這個網卡 ！
然後我需要查一下我的路由表，確定到底轉發到哪個輸出端口去，再給這個IP數據報穿上數據鏈路層的外衣，把數據包發給了聯通的網絡， 剩下的事我就不管了。
注意看以太網幀的MAC地址， 源地址已經是我了，而不是TP-Link 7954了， 因為這是我和聯通網絡之間的數據鏈路。
這個替換源地址和源端口的小把戲就叫做網絡地址轉換 , 人類簡稱為NAT。
當然不只是TP-Link7954通過我上網， 還有很多別的電腦呢， 我得把我的小把戲記下來 ，形成這麼一張表：
過了不久， baidu 網站的回覆就會通過別的路由器轉到我這裡，正如你所想的， 我需要反過來處理一遍：
首先去掉數據鏈路層的外衣，發現TCP和IP數據報中包含這樣的信息：
目的地IP : 61.52.247.112 , 端口 2001
這時候我就去查表， 找到了 192.168.1.2:3345 ， 我就明白這是給TP-Link 7954的信了。
那就再次把數據報中的IP地址和端口號改了吧， 讓TP-Link 7954 認為這個數據包就是我給他的。
就這樣， 我成功的用區區一個外網的IP就支持了局域網內多個電腦的上網需求， 並且他們根本就不知道是怎麼回事！
2
NAT 穿越
欺騙終究是不能長久的， 我的麻煩很快就來了。
TP-Link 7954 所在的機器為了下載一個大電影， 安裝了一個P2P軟件： 電驢。
所謂的P2P 就是Peer to Peer， 即網絡中的機器是對等的。
所有使用電驢的機器不僅僅是一個發起請求下載數據的客戶端， 他們同時也是一個能夠接受請求，向外發送數據的服務器。
這樣一來， 當下載大文件的時候， 你就可以從很多安裝了電驢的機器上分塊下載， 而不是僅僅從一個服務器上下載， 速度快了很多。
人人為我， 我為人人啊。
可是TP-Link7954 很快就發現， 當它試圖做服務器的時候， 其他電驢根本就連不上它， 為什麼？
因為IP地址是我分配的啊， 是個內網地址 192.168.1.2， 外網的人根本就不知道， 怎麼連？
TP-Link 7954 給我發了一封措辭嚴厲的信件，質問我為什麼他沒法作為一個服務器接受外邊的連接， 這強烈的阻礙了他們下載各種電影的需求。
我估摸著是瞞不住了， 只好把所有的網卡都召集起來，開個會大家商量一下。
我解釋說： “現在IP地址很稀缺， 我用這種NAT的方法也是不得已而為之，要不然大家怎麼上網啊， 你們之前不是過的也挺好嗎？ 我聽說電驢會佔用很大的流量， 我們公司很快就會禁止的。”
D-Link 3925 說 : "公司的政策根本不是你應該考慮的事， 你考慮的是怎麼才能讓外網的電驢連上我們！"
可是我實在是沒有辦法， 就這一個外網的IP地址啊。
TP-Link 7954倒是很聰明， 他立刻就意識到了問題所在，想出瞭解決辦法：
“這樣吧， 路由器，你不是擅長搞玩小把戲嗎， 可以繼續玩下去， 但是得允許我們這些網卡參與進來玩， 比如說我（ip地址192.168.1.2）會主動的要求你建立一個NAT映射 (192.168.1.2 : 4096) (61.52.247.112: 3001)。
“你還可以保存在你的NAT表中， 然後我就會對外通告了， 我是一個電驢服務器， 誰要是想連接我的話，請到這裡來：61.52.247.112: 3001，當外網的連接來的時候， 你必須把連接請求轉發到我這裡來”
大家一致認為這個方法很簡單， 很實用， 就這麼決定了。
“碼農翻身”公眾號注：這其實就是UPnP , 你打開你的無線路由器，就能看到 ：
事情就這麼解決了，生活又恢復了平靜，當然，我作為一個路由器，這些NAT, UPnP都是我的附加功能， 我最重要的事情還是建立路由表， 做路由選擇，轉發IP數據包，下次再說吧。
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