如何解决IP地址不够用的问题

前言

为了准备面试，也是看了许多计算机网络的文章，但是有个问题困扰了我很久，那就是如何解决ip地址不够用的问题！如果说一个局域网只有一个公网ip，那么出去的时候还好说，就用那个公网ip出去就好了，但是服务器返回消息的时候怎么办呢？返回的是目的主机的ip是公网的ip，那怎么知道要给哪台局域网的电脑？
答案其实很简单，就是NAT协议（网络地址转换协议）

NAT协议

发送

当一个局域网的主机发送一个http请求的时候，会进行如下操作：

1. 在tcp数据报报头里面会加上主机发送的端口地址。
2. 然后在ip层会加上主机在局域网的ip地址。

当传输到DHCP服务器的时候，会将报文里面的内容进行替换：

1. 将tcp报头的端口更改为另外一个（没有被使用的）
2. 将ip报头的ip地址更改为公网ip

所以从服务器看来，这个数据就是这个机器发送的，而不会察觉到局域网的存在。

然后维护一张NAT转化表：
即局域网ip:端口号 与 公网ip:端口号 的映射表

服务器响应

服务器肯定是回复公网ip+端口号，所以通过查询NAT转化表，就可以定位到局域网的主机ip和端口号，也就实现了局域网多个主机访问外网的效果。
即那个进程发送的数据，服务器响应的时候还是会响应给哪个进程（即ip地址和端口号和发送的时候是一样的）。

体会

所以NAT就是通过一个具有公网ip的机器，将局域网机器发送的报文的ip地址和端口号进行更改，达到欺骗服务器的效果。

参考文章：点我查看