NAT是什么？家庭网络里的隐形翻译官
你家的路由器连着好几台设备：手机、电脑、平板，可能还有智能电视和扫地机器人。它们都能上网，但家里只有一个公网IP地址。这个魔法是怎么实现的？答案就是NAT——网络地址转换（Network Address Translation）。
简单说，NAT就像一个邮局分拣员，所有内网设备发出的数据包经过它时，都会被悄悄“改信封”。原本写的是内网地址（比如192.168.1.100），它替换成公网地址发出去；收到回信后，再根据记录把数据准确送回对应的内网设备。
NAT是怎么工作的？从一次网页访问说起
假设你的笔记本电脑（192.168.1.101）想访问百度首页。数据包首先发给路由器，源地址是192.168.1.101:50000，目标是202.108.22.5:80。这时候NAT开始介入。
路由器在NAT表中记录一条映射：
192.168.1.101:50000 → 203.0.113.10:60000
然后把数据包的源地址替换为自己的公网IP 203.0.113.10:60000，再转发到外网。
百度服务器收到请求，以为是来自203.0.113.10:60000的访问，返回响应时目标地址自然也是这个。数据回到路由器，它查一下NAT表，发现60000端口对应的是内网192.168.1.101:50000，于是把目标地址改回去，把数据交给你的笔记本。
几种常见的NAT类型
不是所有NAT都一样。根据映射规则不同，常见有以下几种：
静态NAT：一对一固定映射。比如公司服务器需要对外提供服务，就把某个公网IP永久分配给它。配置简单，但浪费IP地址。
动态NAT：从公网IP池里临时分配一个给内网设备使用。用完就释放，适合中型网络。
PAT（端口地址转换）：也叫NAPT，最常见的一种。多个内网设备共享一个公网IP，靠不同的端口号区分流量。家庭路由器基本都是这种。
举个实际例子：多人打游戏不冲突
你和室友都在玩《原神》，你们的设备分别是192.168.1.102和192.168.1.103，都通过同一个公网IP连接米哈游服务器。路由器会为你们分别建立：
192.168.1.102:55000 → 203.0.113.10:50000
192.168.1.103:55001 → 203.0.113.10:50001服务器看到的是两个不同端口的连接，完全不会混淆。这就是PAT在背后干活。
NAT带来的问题与应对
虽然NAT解决了IP不足的问题，但也带来一些麻烦。比如P2P下载、视频通话、远程桌面这类需要主动接入内网设备的场景，可能会因为NAT无法直接到达而失败。
解决方案包括：
端口映射（Port Forwarding）：手动设置，把某个公网端口固定指向内网某台设备。比如把公网的3389端口转给192.168.1.105，方便远程管理。
UPnP：让应用程序自动向路由器申请端口映射。很多BT客户端和游戏主机都支持。
DMZ主机：把一台设备完全暴露在公网下，所有未匹配的流量都导向它。方便但风险高，一般不推荐。
IPv6来了，NAT会被淘汰吗？
IPv6地址空间极大，理论上每台设备都能拥有独立公网地址，不再需要NAT。但在现实中，NAT短期内不会消失。一方面IPv6普及还需要时间，另一方面NAT本身也提供了天然的防火墙功能，隐藏了内部网络结构，增强了安全性。
即使未来全面转向IPv6，类似NAT的技术仍可能以其他形式存在，比如用于负载均衡或安全隔离。理解它的原理，对排查网络问题、优化应用性能都有帮助。