NAT 和 PAT 在提高 Internet 路由效率方面的作用是什么？

有助于提高 Internet 路由效率的两种地址转换是 NAT（网络地址转换）和 PAT（端口地址转换）。

让我们讨论这两种翻译方案。

网络地址转换 (NAT)

NAT 用于将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，并将公共 IP 地址转换为私有 IP 地址。由于 IP 地址不足，我们使用 NAT。

IP 版本 4 是一个 32 位地址，拥有近 43 亿个 IP 地址，但世界人口要高得多，截至 2020 年 6 月的最新报告约为 78 亿。

他们中的大多数人使用智能手机、笔记本电脑、平板电脑等多种小工具和设备来访问互联网以满足各种需求。所有这些设备都需要一个 IP 地址。

因此，对于超过 78 亿人来说，43 亿个 IP 地址是不够的。因此，我们使用 NAT。它还用于将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址和将公共 IP 地址转换为私有地址。

示例

考虑一个示例来演示 NAT，如下所示 -

解释

Step 1 - 假设网络中有 5 台计算机，但只有 1 个 Internet 连接，那么 5 台计算机如何同时访问同一个 Internet 连接，因此可以借助 NAT（网络地址转换）。

第 2 步- 此处为所有 5 台计算机分配了私有 IP 地址，例如 10.0.0.1,10.0.0.2,10.0.0.3,10.0.0.4,10.0.0.5，并且此 IP 地址在 Internet 中不可路由，这意味着相同的地址可以在不同的网络上多次使用。

第 3 步- 每当 PC-1 被分配私有 IP 地址 10.0.0.1 时，如果它想要访问网络，那么它将首先向路由器发送请求。

第 4 步- 如果路由器将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，我们可以为其添加一个唯一的端口号并将此信息保存到其网络转发表中。

Step 5 - 之后它将请求转发到互联网，因此在端口号的帮助下，订单很容易记住哪个设备请求了数据包。

Step 6 - 当路由器收到来自互联网的回复时，它将检查其网络转发表并将此公共 IP 地址转换为私有 IP 地址并将数据包发送到请求的 PC。

第 7 步- 这就是 NAT 概念的工作原理。NAT 可帮助您向外部用户隐藏网络的真实 IP 地址并充当防火墙。

使用 NAT 的优势

使用 NAT 的优点如下 -

• 它有助于向公共网络隐藏内部网络的真实 IP 地址，并将充当防火墙。

• 它允许多个私有地址访问一个互联网连接。因此，它节省了我们为多个设备购买多个互联网连接的资金。我们将能够为所有设备使用相同的互联网。

端口地址转换 (PAT)

PAT 是端口地址转换。最初当 NAT 存在时，它非常容易，并且认为只有 NAT 一切都太容易了。

但是，当多个用户从一台电脑打开一个网站并发出第二个请求以打开第二个网站时，IP 地址是相同的。因此，对于需要在哪个 Multipage 上交付和获取内容的位置产生了混淆。

如果是单个请求，那么 NAT 就足够了，但是当多个请求来自一台 PC 本身时，那么在哪个页面上显示哪些内容就会出现混乱。

然后，PAT技术开始使用。与 NAT 一起，甚至 PAT 也很重要，因为通过使用 NAT，IP 地址被携带和转换。但是，通过使用PAT，将内容从哪个端口传送到哪个端口就完成了。

示例

考虑一个示例来演示 PAT，如下所示 -

解释

Step 1 - 在图中，我们可以看到 pc 具有特定的私有 IP 地址。

Step 2 - 有一个路由器，有私有和公共 IP 地址。

Step 3 - 当我们从 pc 请求一个网址时，路由器请求该网址并且端口是开放的。

第 4 步- 将发送内部本地 IP 地址，并将内部全局 IP 地址发送到我们请求的网站服务器。

第 5 步- 通过 PAT，请求端口号将在全局内部更改。

Step 6 - PAT 将在本地 IP 内部进行，端口号将映射到内部全局 IP 上的唯一端口号。它将采用内部 IP 并对其进行映射。