這篇文章並不是會講解太多很高深的 nat 知識，因為想要知道那些知識大可以直接去閱讀 《tcp/ip 協議詳解：卷一》。相對的，我只是在這裡記錄一些自己在了解到 nat 這種技術後的一些思考。q1: 我們為什麼需要 nat 這項技術?為了緩解 ipv4 位址將要枯竭的問題。
q2: nat 的工作原理，以及它所帶來的的效果?
nat 實現了 ip 位址從區域網路中的私有位址到公網的 ip 的對映。
依據 nat 機制，我們可以在不需要全球唯一的公網 ip 的情況下，直接使用私有網路中的私有 ip 位址，通過 nat 路由的**來實現對網際網路上的資源和服務發起訪問。
對於 nat 機制的實現：
user host 的閘道器路由在**資料報（資料幀）時，記錄下包中所包含的：「源位址」 - 「目的位址」藉此形成「源」 到 「目的」的對映關係
拆解資料報，將 ip 資料報報頭中所記錄的源位址修改為，當前路由器的閘道器位址。
封裝資料報，效驗檢查資料報是否正確
**資料報
我的主機會通過檢索 local host 或者 dns server 請求查詢 bilibili 望著那的 ip 位址，最終得到目的位址為 「119.3.231.166」 （ps：ip 我修改過）
瀏覽器生成訪問請求資料報通過網絡卡傳送出去
nat 路由**後，再進過 n 個路由**到 bilibili server
server 傳回乙個資料報，經過 n 個路由**後到達我主機所在網段的閘道器路由 —— nat 路由
nat 在收到包後：
我的主機收到資料報，交給瀏覽器進行解析。
實現原理中重點在於 user host 所在的區域網的閘道器路由要能夠在**資料報時，記錄下」源「 與 「目的」的對映關係！
（世紀性的問題 ?）
q3: nat 機制能做到不出錯的對映 host 嗎？
在 q2 中我們已經簡單的介紹了 nat 的工作原理，這裡我們開始試著著手解決這個問題。
首先，必須要清楚的認識到 nat **機制的本質：
「就是 host 到 nat 路由的對映」。
nat -> ip 對映；
napt -> ip + port 對映
其次就是，host 到 nat 路由的對映一旦建立完成，nat 路由其實就已經相當於我們的 host 了（只是資料報**與接收上的）。
那麼，nat 路由是怎麼跟公網伺服器傳送資料的呢？
當然是，利用從 nat 路由的邏輯埠和物理埠（網絡卡）發出。
（ps：下面為了資料易於計算，將會把部分 全部 資料轉化為簡單的大小）
現在我們試著將 nat 路由的對映和 tcp 聯絡起來：
nat 路由**後的資料報，其 「源位址」 都是 nat 路由閘道器 ip 位址。
nat 路由也是小型計算機內有作業系統，那麼，其最多支援的埠號肯定不會超過 2^32 個，除去 0 ~ 1023 個已經被宣告專用的，剩餘的都可以用於埠**資料報。大概的估算，也就是 6000 （6 w）個埠
預設當前的 nat 路由只有繫結了乙個公網 ip
這裡我先假設 nat 路由記錄對映的關係是針對單個埠進行的記錄。（雖然確實就是這樣的?）
根據 tcp 四元組論，假如 nat 路由所建立其的 60000 個 tcp 連線都是對同一 ip::port 的連線，則此時 nat 無法在繼續建立這樣的連線
現在我們來看下，nat 路由如何向公網的一伺服器的固定埠建立起 6000 個 tcp 連線：
場景：家裡蹲大學 1w 名學生集體從校內網路訪問公網一網課**。
學生 host 啟動瀏覽器，瀏覽器隨機繫結到本機乙個埠號（1024 ~ 65535），向 網課ip::網課port 發起連線。
這裡我們人為的操縱下概率：
訪問這個網課**的前 60000 名同學都非常的幸運的通過了 nat 路由的對映。
如果後面繼續有人想要訪問這個**，
幸運的路人甲熟練的開啟筆記本、開啟瀏覽器、帥氣的輸入**，回車。
ta 瀏覽器繫結到 9527 埠。
資料報傳送，到達 nat 路由，此時 nat 路由所有埠都被占用。
結果，nat 路由檢索到這個包是 9527 埠，所以找到專門 9527 埠對映關係記錄表，新增進入這對新的對映關係。
然後，**。
這裡再假設，目標 server 也很好的沒有發現什麼異常，很自然的發了乙個包回來。到達了 nat 路由處：
好傢伙兒，nat 路由直接懵逼。。。
9527 埠上的記錄 ip 對映關係表中有兩組關係都符合，那這資料報我要轉給誰？？？？
ok，nat 路由直接崩潰，除非有錯誤處理程式。
到這裡 q3 問題，我們就可以回答了：
在 nat 路由只繫結了 1 個公網 ip 位址的情況下，如果此區域網路下的使用者，當他們因為某些人類迷惑行為同時訪問到同一 ip 的**的 同一 port 時，
當 0 < user < 6w，資料報衝突概率從 0% 不斷上公升到 100%；
當 user >= 6w 時，100% 會出現 nat 失敗的情況。
回看 napt，它比 nat 具有更強的對映能力，
因為 napt 的對映關係，不僅僅包含 ip ，還包含 了 port ！
簡單點分析：
如果 napt 採用每個 ip 為其分配乙個埠的模式工作，
那 napt 路由就算是在：
只繫結了乙個公網 ip
區域網中的使用者同時訪問同一 ip 同一 port 的情況下
只有當使用者滿 6w 才會發生資料報**衝突的問題。
（未完待續 ? ）
關於NAT穿越的那些事兒
將一台閘道器裝置設為內部網路和外部網路的分界線，在這台閘道器裝置上一般會設定nat和防火牆功能。實現內外連線的方式，一般是內部主機發起連線，和外部伺服器或者主機進行連線，如果是部署在公網上的伺服器當然沒有問題，但是如果涉及到同樣部署在nat裝置內部的主機該如何實現主機互聯？這樣的應用有很多，比如當下...
鏈結那些事兒
鏈結，就是將不同部分的 和資料收集和組合成為乙個單一檔案的過程，這個檔案可被載入到儲存器中執行。鏈結可以執行於編譯時 compile time 也就是源 被翻譯成機器 時 eg.普通的鏈結器鏈結，以及靜態鏈結庫，由靜態鏈結器鏈結 也可以執行於載入時 例如動態鏈結庫的載入時鏈結 也可以執行於執行時 r...
指標那些事兒
1.野指標 也叫懸擺指標，迷失指標 野指標是導致bug的罪魁禍首之一。對指標呼叫delete後 釋放掉了它指向的記憶體，野指標還是指向原來的位址 如果沒有重新賦值就使用它，將導致難以預料的後果。因為此時操作野指標，它指向的記憶體位址可能已經分配給其他變數在使用了。所以指標在delete之後，如果不再...