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随着网络应用的普及，IPv4地址资源面临枯竭的现状。尽管IPv6技术可以从根本上解决IP地址短缺问题，但由于现有的网络设备和应用主要基于IPv4，过渡技术如CIDR表示法和私网地址仍是广泛采用的解决方案之一。NAT（网络地址转换）技术作为其中重要的一种，在过渡过程中发挥着关键作用。
在NAT功能部署的网关设备中，来自私网用户的IP数据报文在到达公网时，设备会对其IP地址和端口号进行转换。通过将多个私网用户的报文映射到同一个公网IP地址并使用不同的端口号，NAT不仅实现了地址复用，还确保了各用户之间的通信隔离。这种机制使得有限的公网IP资源得以高效利用。
早期的NAT仅支持地址转换功能，主要用于解决私网主机访问公网的基本需求。然而，这种Basic NAT无法应对IP地址短缺问题。随后，NAPT（Network Address Port Translation）技术的出现将地址转换与端口转换相结合，通过同时转换IP地址和端口号，实现了多个私网主机共享一个公网IP的目的，从而有效缓解了IP资源紧张问题。
NAT是一种网络地址转换技术，主要功能是将IP数据报文中的源IP地址转换为目标IP地址，并通过调整端口号来实现地址重用。NAT技术能够显著提升网络资源利用效率，是连接私网与公网的重要桥梁。
NAT技术主要包括以下几种类型：
静态NAT（SNAT）：在静态NAT中，指定的私网IP地址会被永久映射到一个固定的公网IP地址。这通常用于需要始终访问外部网络的设备，如DNS服务器或邮件服务器。
动态NAT（DNAT）：动态NAT与静态NAT的主要区别在于映射关系的自动性。当私网主机尝试访问公网时，动态NAT会临时建立一个映射，从而允许多个私网用户共享同一个公网IP地址。
网络地址端口转换（NAPT）：NAPT是最常见的NAT类型，支持地址转换和端口转换。它通过动态映射私网IP地址和端口号，将多个私网用户聚合到一个公网IP地址上，成为解决IP地址短缺问题的主要手段。
NAT技术通过实现IP地址和端口号的转换，为网络的过渡和扩展提供了重要支持。在IPv6普及之前，NAT技术将继续发挥关键作用，确保网络设备和应用能够顺利运行。
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