NAT网络地址转换技术的应用与实现
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种广泛应用于网络中的技术，它的作用是将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，从而实现内部网络与公网的通信。
NAT技术的原理和实现主要涉及到以下几个方面：一、原理：1.私有地址空间：私有地址是指在互联网上不能直接路由的IP地址。
IPv4私有地址空间包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16三个范围。
NAT的用途就是将这些私有地址转换为可路由的公有地址。
2.IP地址转换：NAT技术通过在私有网络与公网之间建立网络地址转换设备，实现内网地址到公网地址的映射。
NAT设备通常具有两个网口，一个连接内部网络，一个连接外部网络。
3. 端口映射：除了实现地址转换外，NAT技术还可以实现端口映射（Port Mapping），这样可以将多个内部IP地址共享一个公网IP地址。
通过修改源IP和目的IP的组合，将来自不同内部IP地址和端口的数据包映射到公网上。
二、实现：2.动态NAT：动态NAT是指为内部网络中的主机动态分配公网IP地址。
当内部网络中的主机需要与外部网络通信时，NAT设备会从一个预定义的IP地址池中选择一个公网IP地址进行转换。
动态NAT可用于大规模内部网络中，更灵活地利用公网IP地址资源。
3.端口地址转换（PAT）：端口地址转换是动态NAT的扩展，其基本原理是将内部网络主机的源端口号进行转换，实现多个内部主机共享一个公网IP地址。
当内部网络中的主机与外部网络通信时，NAT设备会为每个会话分配一个唯一的端口号，并将其与内部IP地址进行映射。
这样在公网上就可以同时存在多个会话并正常通信。
4.NAT穿透：在一些情况下，由于NAT设备的存在，会导致一些应用无法正常工作，这就需要通过NAT穿透技术来解决。
NAT穿透技术通过特殊的协议或中间设备来绕过NAT设备，实现内部主机与外部网络的直接通信，从而保证应用的正常运行。
简述nat的工作原理及主要应用
简述 NAT 的工作原理及主要应用NAT 是什么？网络地址转换（Network Address Translation，简称 NAT）是一种在计算机网络中用于将一个 IP 地址转换为另一个 IP 地址的技术。
NAT 技术有助于解决 IPv4地址资源短缺的问题。
NAT 的工作原理NAT 的工作原理是通过改变 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址来实现地址转换。
根据 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址，NAT 可以分为三种不同类型：静态 NAT、动态 NAT 和 PAT（端口地址转换）。
1.静态 NAT：静态 NAT 是一种一对一的地址转换方式，将一个内部 IP地址映射为一个公网 IP 地址。
静态 NAT 的映射关系在 NAT 设备中是预先配置的，无法动态改变。
2.动态 NAT：动态 NAT 是一种多对多的地址转换方式，将内部 IP 地址映射为一组可用的公网 IP 地址中的一个。
动态 NAT 的映射关系是动态生成和维护的，它通常与会话表（session table）一起使用，以追踪内部主机与外部网络之间的通信。
3.PAT：也被称为端口地址转换（Port Address Translation），PAT 是一种特殊类型的动态 NAT。
在 PAT 中，除了改变 IP 地址外，还会改变源端口号或目的端口号。
通常，PAT 使用一个公网 IP 地址用于多个内部主机的地址转换，并使用不同的端口号来区分这些主机。
NAT 的主要应用NAT 技术在计算机网络中有很多重要的应用。
下面列出了一些常见的应用场景：1.IP 地址共享和节约：由于 IPv4 地址资源有限，NAT 技术可以将多个内部主机共享一个公网 IP 地址，从而节约了 IP 地址的使用。
这种方式被广泛用于家庭网络和小型办公网络中。
2.网络安全：NAT 在一定程度上提供了网络安全性，因为它隐藏了内部网络的真实 IP 地址。
外部网络无法直接访问内部网络中的主机，需要经过NAT 设备进行地址转换。
NAT技术在网络中的应用与实现
NAT技术在网络中的应用与实现NAT（Network Address Translation）是一种网络技术，它在网络中的应用与实现有着广泛的应用。
一、应用场景1.IP地址转换：在一个局域网中使用私有IP地址，通过NAT技术将私有IP地址转换为公有IP地址，以实现与互联网的通信。
这使得使用私有IP地址的企业或组织可以在不需要大量公有IP地址的情况下连接到互联网。
2.隐私和安全：NAT技术可以隐藏内部网络的真正IP地址，使得外部网络无法直接访问内部网络中的设备。
这提高了内部网络的安全性，并减少了受到攻击的可能性。
3.负载均衡：NAT技术可以将外部网络的请求分发到内部网络中的多个服务器上，实现负载均衡。
这可以提高网络的性能和可靠性，避免单一服务器的过载或故障导致整个网络的中断。
4.IPv4向IPv6的过渡：NAT技术可以用作IPv4和IPv6之间的转换技术。
通过使用NAT64和DNS64技术，将IPv6地址转换为IPv4地址，以允许IPv6设备访问IPv4互联网。
二、实现方式1.静态NAT：静态NAT是一种一对一的映射关系，将内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址的请求时，NAT会将请求转发给相应的私有IP地址。
2.动态NAT：动态NAT是一种一对多的映射关系，将内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的一个或多个公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址的请求时，NAT会根据预先设定的策略将请求转发给相应的私有IP地址。
3.PAT（端口地址转换）：PAT是一种一对多的映射关系，通过映射不同的端口号，将多个内部网络中的私有IP地址映射到外部网络中的一个公有IP地址。
当外部网络收到来自公有IP地址和端口号的请求时，NAT会将请求转发给相应的私有IP地址和端口号。
4.NAT64和DNS64：NAT64和DNS64是用于IPv6和IPv4之间转换的技术。
当IPv6设备需要访问IPv4互联网时，它将发送一个特殊的DNS查询请求，该请求会被NAT64服务器捕获并解析。
NAT协议解析网络地址转换的原理与实现
NAT协议解析网络地址转换的原理与实现NAT（Network Address Translation）即网络地址转换，是一种常见的网络协议，用于解决IPv4地址不足的问题。
本文将对NAT协议的原理和实现进行解析。
一、NAT协议原理NAT协议主要通过将内部网络的私有IP地址与外部网络的公有IP 地址进行映射，实现内外网络互通。
其主要原理可以分为三个步骤：1. 内部地址转换：当内部网络中的主机发送请求到外部网络时，NAT会将源IP地址和端口号替换为公有IP地址和新的端口号。
通过这种替换，外部网络只能看到公有IP地址，而不知道内部网络的具体地址。
2. 端口转换：为了实现多个内部主机共享一个公有IP地址，NAT 会使用不同的端口号来区分内部主机。
当外部网络返回数据包时，NAT会根据端口号将数据包转发给相应的内部主机。
3. 状态维护：NAT会记录内部主机与外部网络的通信状态，并保存在转换表中。
通过维护这个表，NAT可以正确地将外部网络返回的数据包转发给内部主机。
二、NAT协议实现为了实现NAT协议，需要使用NAT设备，该设备可以是路由器、防火墙或专用的NAT设备。
下面将介绍NAT协议的实现方式：1. 静态NAT：静态NAT是指通过手动配置将内部网络的私有IP地址映射到外部网络的公有IP地址。
这种方式适用于只有少量内部主机需要提供对外服务的情况。
静态NAT的好处是映射关系稳定，但缺点是对于大规模网络不够灵活。
2. 动态NAT：动态NAT是指根据内部主机的需求动态地将私有IP 地址映射到公有IP地址。
动态NAT通过使用端口转换来区分不同的内部主机。
这种方式可以灵活地为不同的内部主机提供服务，但代价是会引入一定的延迟。
3. PAT（Port Address Translation）：PAT是一种特殊的动态NAT，通过使用不同的端口号映射多个内部主机。
PAT最常见的应用场景是家庭网络共享一个公有IP地址。
通过PAT，家庭中的每台设备都可以使用同一个公有IP地址与外部网络通信，而且外部网络无法直接访问这些设备。
nat的工作原理及应用
NAT的工作原理及应用1. NAT的基本概念网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在网络层上进行的地址转换技术，用于解决IPv4地址不足的问题。
NAT通过将内部网络的私有IP地址和外部网络的公有IP地址进行映射转换，使得内部网络可以通过一个公有IP地址访问外部网络。
2. NAT的工作原理NAT的工作原理可以归纳为三个主要步骤：步骤一：源地址转换（Source Address Translation）当内部网络中的主机向外部网络发送数据时，NAT会将数据包的源IP地址替换为公有IP地址。
这样，外部网络接收到数据包时，会将其回复发送给公有IP地址，然后NAT再将回复的数据包的目的IP地址转换为内部主机的私有IP地址。
步骤二：目的地址转换（Destination Address Translation）当外部网络中的主机向内部网络发送数据包时，NAT会将数据包的目的IP地址替换为内部主机的私有IP地址。
这样，数据包达到NAT后，它会将数据包的源IP地址转换为公有IP地址，并将数据包发送到内部网络中的目的主机。
步骤三：端口转换（Port Translation）NAT还可以进行端口转换，通过改变数据包中的端口号实现多个内部主机共享一个公有IP地址。
这是因为在一个IP地址下，端口号是唯一的，通过改变端口号，不同的数据包可以被正确路由到不同的内部主机。
3. NAT的应用场景场景一：家庭网络在家庭网络中，通常只有一个公有IP地址，但是家庭中有多台设备需要连接到外部网络。
NAT通过 IP地址转换和端口转换技术，使得多台设备能够共享一个公有IP地址访问外部网络。
这样，家庭网络中的设备可以通过NAT访问互联网，实现网络连通。
场景二：企业网络在企业网络中，NAT可以起到保护内部网络的作用。
通过将内部主机的私有IP地址转换为企业的公有IP地址，外部网络无法直接访问内部网络，从而提高了网络的安全性。
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现网络地址转换（Network Address Translation，NAT）是一种常用的网络协议和技术，它允许多个设备共享一个公共IP地址。
NAT技术的原理和实现如下：一、NAT技术的原理：1.IP地址空间不足：IPv4协议中，IP地址空间有限而且几乎耗尽。
因此，为了解决IP地址短缺的问题，使用NAT技术将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在有限的IPv4地址空间内提供互联网接入和通信。
2.私有IP地址范围：NAT技术使用了私有IP地址范围，其中包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16、这些私有IP地址可以被组织内部使用，但不能被直接路由到互联网上。
3.NAT表：NAT设备维护了一个NAT表，其中记录了私有IP地址和相应的公共IP地址的映射。
当内部设备向外部发送数据包时，NAT设备会将私有IP地址替换为公共IP地址，并在NAT表中记录该映射。
当外部数据包返回时，NAT设备会根据NAT表将数据包转发给相应的内部设备。
4.网络地址转换：NAT技术通过修改数据包的源IP地址和目的IP地址实现网络地址转换。
当内部设备发送数据包时，NAT设备会将源IP地址更改为公共IP地址，并将源端口号改为一个未使用的端口号。
当外部设备返回响应时，NAT设备根据端口号将数据包转发给相应的内部设备。
5.网络端口转换：NAT技术还可以实现网络端口转换，以支持多个设备同时使用相同的公共IP地址。
NAT设备将网络端口号从一个端口号映射到另一个端口号，以便多个设备可以与互联网进行通信。
二、NAT技术的实现：1.NAT设备：NAT功能通常由网络设备（如路由器、防火墙、交换机等）提供。
这些设备具有NAT功能，可以在私有网络和公共网络之间进行数据包转发和地址转换。
2.NAT配置：为了使用NAT技术，需要在NAT设备上进行相应的配置。
配置包括指定私有IP地址范围、定义NAT策略、配置NAT绑定、设置NAT表等。
利用网络地址转换NAT实现内外网互通
利用网络地址转换NAT实现内外网互通网络地址转换（NAT）是一种通信协议，用于在私有网络和公共网络之间建立连接，从而实现内外网的互通。
NAT的作用是将私有网络中的IP地址转换为可以在公共网络上识别的外部IP地址，以实现内网和外网的通信。
本文将介绍如何利用NAT技术实现内外网互通，并讨论NAT的优点和缺点。
一、NAT的原理和功能网络地址转换（NAT）是一种在网络层对IP地址进行转换的技术。
它通过将私有IP地址转换为公共IP地址，使得私有网络中的主机可以和公共网络中的主机进行通信。
NAT的主要功能包括以下几点：1. IP地址转换：NAT将内网的私有IP地址转换为公共网络中的公共IP地址，以实现内外网之间的通信。
2. 端口转换：NAT可以将内网主机的端口映射到公共网络中的端口，以实现多个内网主机通过同一个公共IP地址访问公共网络。
3. 地址映射：NAT会为内网主机分配一个唯一的公共IP地址，使得内网主机可以在公共网络中被识别和访问。
二、利用NAT实现内外网互通的步骤实现内外网的互通需要按照以下步骤进行配置：1. 配置NAT设备：首先，需选择合适的NAT设备作为网关，该设备负责将内网的IP地址转换为公共网络的IP地址。
配置NAT设备需要指定内网和外网的接口，并设置相应的IP地址、子网掩码和网关信息。
2. 配置内网主机：将内网主机连接到NAT设备的内网接口，并对主机进行相应的IP地址配置。
内网主机的IP地址应与NAT设备内网接口位于同一子网。
3. 配置网络策略：根据需求配置网络策略，允许或限制内网主机与公共网络中的主机进行通信。
网络策略规定了内外网之间的访问规则，可以根据需求设置相应的端口映射、访问限制等。
4. 测试网络连通性：配置完成后，进行网络连通性测试，确保内网主机可以正常访问外部网络资源，以及外部网络可以访问内网主机。
如有问题，可通过诊断工具进行故障排查。
三、NAT的优点和局限性NAT技术作为实现内外网互通的关键技术，具有以下几个优点：1. 节省IP地址：通过NAT技术，可以将多个内网主机映射到一个公共IP地址上，有效节省了IP地址资源的使用。
使用网络地址转换(NAT)实现局域网访问互联网
使用网络地址转换（NAT）实现局域网访问互联网随着互联网的普及和发展，越来越多的人们接触到并使用互联网。
无论是家庭还是办公场所，都通常会建立一个局域网来连接多台设备。
然而，局域网内的设备想要访问互联网，则需要使用网络地址转换（NAT）来实现。
一、什么是网络地址转换（NAT）？网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种将内部网络地址转换为外部网络地址的技术，通过这种技术可以实现内部网络设备与互联网的通信。
NAT主要用于将内部网络（局域网）中的私有IP地址转换成全球唯一的公共IP地址，以便在互联网上进行通信。
二、NAT的工作原理1. NAT的基本原理NAT的基本原理是通过路由器或防火墙设备来实现，它将局域网中的多台设备的私有IP地址转换为一个公共IP地址。
在通信过程中，当局域网中的设备发送请求到互联网上的某个服务器时，路由器会自动将该请求的源IP地址从私有IP地址转换为公共IP地址，然后将请求发送到目标服务器。
当目标服务器返回响应时，路由器再将响应的目标IP地址从公共IP地址转换为相应的私有IP地址，然后将响应发送到请求设备。
2. NAT的转换方式NAT的转换方式有两种：静态NAT和动态NAT。
- 静态NAT：静态NAT是指将局域网中的某个设备的私有IP地址与一个全局唯一的公共IP地址进行一对一的映射。
这种方式适合需要将某些设备一直映射到相同的公共IP地址的情况，如服务器等。
- 动态NAT：动态NAT是指将局域网中的多个设备的私有IP地址与一个或多个公共IP地址进行动态映射。
这种方式根据局域网中设备的需求，将可用的公共IP地址动态地分配给设备进行通信。
三、NAT的优势和应用场景1. 优势- 节约IP地址资源：使用NAT可以实现将多个设备共享一个公共IP地址，从而大大节约了IP地址资源的使用。
- 增加网络安全性：NAT作为一种边界设备，将私有网络地址隐藏在公网之后，减少了对内部网络的直接攻击。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.1
众所周知，在电话通信中，电话用户是靠电话号码来识别的。同样，在网络中为了区别不同的计算机，也需要给计算机指定一个号码，这个号码就是“IP地址”。随着互联网的普及，一个明显的事实是：连接到网络中的人员和设备数量每时每刻都在增加。理论上说，IPv4的可用地址只有大约232个，实际上只有大约2亿5千万个地址能够给设备使用。大量的报告显示，在地球上大约有65亿人，超过10%的人连接到了Internet。这些统计数据让我们注意到一个令人担忧的现实情况：按照IPv4的容量，地球上的每个人甚至不能拥有一台计算机，IPv4正在面临着地址枯竭的危机。
2.2
在NAT转换之前的地址叫做本地地址。因此，内部本地地址实际上是指尝试连接到Internet的主机的私有IP地址，而外部本地地址则是目标主机的地址。目标主机通常是服务器或网页的公网IP地址。在NAT转换之后使用的地址叫做全局地址。它们通常是使用公网合法IP地址，但如果不需要连接Internet，则不一定需要公网IP地址了。在转换之后，内部本地地址变成了内部全局地址。表3-1列出了这些术语的清晰含义：
图4-1实例网络拓扑图
本实例中内网中在主机pc1、pc2和内部Web服务器，需要达到的目标是pc1和pc2需要通过Internet访问外部Web服务器，而外部主机则需要访问内网中的内部Web服务器。而现有的ISP分配的可用地址只有两个：202.100.100.1/24和202.100.100.2/24。
图4-4端口F0/0的配置
然后进行PAT的配置。第一步先对内部端口F1/0进行相关的配置如图4-5所示：
图4-5端口F1/0的配置
第二步全局配置模式下建立PAT的映射，这与建立静态NAT的映射不一样，需要建立一个访问控制列表（ACL）、一个地址池（尽管只有一个IP地址），并把两者联系起来，如图4-6所示：
编号：_______________
商丘科技职业学院
毕业论文
题 目：NAT技术在网络中的应用与实现
系别计算机科学系
专业
学生姓名
成绩
指导教师
2011年 4月
摘要
随着互联网的普及，IP地址缺乏问题日益恶化，为了缓解问题，在IP地址分配和保留IP地址方面提出了许多办法，甚至提出新一代的IPv6技术从根本上解决地址空间问题。但由于多方面的原因，NAT成为了事实上广泛使用的解决方法，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。本课程设计主要对NAT技术进行系统分析，并举出一个应用实例，在网络模拟器中将其具体实现，深入了解其工作原理与数据包每次被修改的情况，了解技术存在的缺点。
3.3
上面已经分析与设计出实例的配置方案，下面需要做的则是在模拟器上进行配置与运行，测试设计方案是否可行。
在路由器上的各端口的IP地址规划与NAT端口角色如下：
（1）F1/0是内部端口：10.0.1.100/24。
（2）F2/0是内部端口：10.0.0.200/24。
（3）F0/0是外部端口：202.100.100.1/24。
图3-2 PAT转换示例
第三章
3.1
GNS3是一款优秀的开源的具有图形化界面的网络模拟软件，适用于多种操作系统。它可以用于运行Cisco的网络操作系统IOS，或者是检验将要在真实的路由器上部署实施的相关配置。同时它也可以仿真一个网络的性能。简单说来它是Dynamips的一个图形前端，而Dynamips则是直接运行IOS来模拟Cisco的路由器，通过利用本地网卡，可虚拟出多个虚拟网上来模拟PC等设备的网络连接。故本课程设计使用GNS 3来模拟一个NAT的应用实例，使用Cisco的3600系列路由器来进行NAT转换。实例在GNS 3软件中的网络拓扑图如图4-1所示，加上了适当的备注。
图3-1基本的NAT转换示例
而在PAT转换中，情况有些复杂，因为使用到了端口号，而所谓复用，是全部的内部主机被转换成一个单独的IP地址。如图3-2所示，边界路由器同样把内部本地地址转换为内部全局地址，所不同的是每个转换都带上了端口号。端口号作用于传输层，加上端口号便可帮助路由器识别哪一台主机接收返回的流量。内部主机10.1.1.1请求外部服务器63.40.7.3的资源，发送的请求数据包在路由器处被修改，转换成一个公网IP与随机端口号的组合，并纪录在NAT转换表中。当外部服务器返回响应数据包到路由器时，虽然内部全局IP地址都相同，但可以根据所分配的端口号来识别源主机，从而把返回的流量送往请求服务的源内部主机。静态与动态NAT都是使用IP地址识别源主机，由于PAT允许使用传输层的端口号来识别主机，便可以更加节省公网的合法IP地址。
IPv6的提出，让人们看到的希望，最称为是最终解决方案。IPv6提供了丰富的地址空间（3.4*1038）[4]，实际上是IPv4地址长度的4倍，IPv6的优点还有其安全性、扩展性和高可用性。可惜的是，直到现今，要用户终端上IPv6还没能普及，这迫使人们寻找更实际的、针对IPv4的技术。
NAT技术的使用，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。NAT包括三种类型，分别是静态NAT、动态NAT和端口复用NAT（即PAT）。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。虽然，它没有像IPv6那种从根本上解决问题，但在IPv6没有得到普及的今天，成为了事实上广泛使用的解决方法。
关键词：IP地址分配保留IP地址NAT
绪 论
随着互联网的普及，接入网络的计算机数量增长非常迅速，目前使用的IPv4地址空间有限，可用的公网合法IP非常短缺。人们为了缓解日益恶化的地址缺乏问题，在IP地址的分配和保留IP地址方面采取了许多办法。现存的解决办法包括ISP方面对公网地址的VLSM）[1]技术、无类域间路由（CIDR）技术，甚至提出新一代的IPv6[3]技术从根本上解决地址空间问题，但由于多方面的原因，IPv6到目前还没有得到普及，而网络地址转换（NAT）[2]技术的使用，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP地址，以缓解可用IP地址空间的消耗。虽然，它没有像IPv6那种从根本上解决问题，但在IPv6没有得到普及的今天，成为了事实上广泛使用的解决方法。
图4-6建立PAT映射
第三步便要再一次对外部端口F0/0进行相关的配置，但上面静态NAT转换中已经做了，所以可以省略。
在本规划中，路由器的出口F0/0必须配置成公网IP地址，原因是，内部地址在路由器中被转换成公网IP地址，而外部的服务器与主机根本不知道这一过程，它们只知道与自己通信的源IP地址为202.100.100.1/24和202.100.100.2/24，若不在F0/0上配置两个公网IP地址，外部服务器和外部主机所发的数据包无法到达路由器，也就无法达到实例的通信目标。
3.2
内网中使用的是A类的私有IP地址，而私有IP地址是不能在公网是被路由的，所以要达到实例的预期目标，必须在边界路由器处对私有IP地址进行NAT转换，方可获取网络服务。然而NAT有三种类型，下一步就应该确定所使用NAT的类型。
pc1和pc2只需要访问外部Web服务器，无其他特别要求，三种类型都能适合要求，然而内部Web服务器的要求则不一样。外部主机需要可以访问到内部Web服务器，这就决定了内部Web服务器必须随时拥有一个公网的合法IP，才能使外部主机可以随时访问。若内部Web服务器使用动态NAT和PAT来配置，在任意一个时刻内，外部主机根本无法知道内部Web服务器使用的地址与端口号，也就无法进行访问了。因此，内部Web服务器需要使用静态NAT的转换，来保证任意时刻都能为外部主机提供服务。内部Web服务器的静态NAT转换需要分配一个公网IP地址，不妨就定为202.100.100.2/24，现在只剩下一个公网IP地址可用了。若pc1和pc2只使用动态NAT，在任意一个时刻，只有其中一台主机可访问外部网络服务，但如果使用PAT，便可以令两台主机同时访问外部网络而不想到干扰。综上所述，内部Web服务器应该使用静态NAT配置，而pc1和pc2则使用PAT配置，两个公网IP地址202.100.100.1/24和202.100.100.2/24刚好都被利用到。
针对这个问题，人们在IP地址的分配和保留IP地址方面做了许多工作和努力，来缓解日益恶化的地址缺乏问题。
1.2
最常见动态解决的方法是，当合法用户需要接入Internet中时，ISP为他分配一个可用的IP地址，使他可以访问网络，当用户断开连接后，之前分配的IP地址，再由ISP收回，留待其他用户接入时，再把之前的IP地址分配给其他用户。另一个常见的动态解决方法是，通过DHCP服务器动态地为需要使用网络服务的主机提供自动的TCP/IP配置，在使用完后便把IP地址回收到地址池中，为其他需要的主机提供分配。
动态NAT可以实现映射一个私有IP地址到公网合法IP地址池中的其中一个IP。这种类型不必像静态NAT那样，在路由器上静态映射内部到外部的地址，但是必须保证拥有足够的真实IP，保证每个在Internet中收发包的用户都有真实的IP地址可用。
端口复用NAT，又称PAT，是最流行NAT配置类型。复用实际上是动态NAT的一种形式，它映射多个私有IP地址到单独一个公网合法IP地址，形成多对一的关系，实现方式便是通过使用不同的端口。因此，它又被称为端口地址映射（PAT）。通过使用PAT，可实现上千个用户仅通过一个真实的公网IP地址连接到Internet，而也因为这个原因，使用PAT是人们至今在互联网上没有使用完公网合法IP地址的真实原因。
其他技术可以针对IP地址和子网掩码来提供解决方案。如可以使用可变长子网掩码（VLSM）技术，更好地利用IP地址中的每一个二进位，划分出包含更少主机位的子网络，高效分配IP地址（较少浪费），比有类IP地址提供了更多的灵活性。无类域间路由（CIDR）伴随着VLSM而使用，将从VLSM产生的无类的IP地址集中起来，汇聚为一个代表较大范围的单一路由表项，减少了路由器中路由表的条目，从而减轻路由器的负担。CIDR可看作子网划分的逆过程。子网划分时，从主机号部分借位，将其合并进网络部分；而在CIDR的超网中，则是将网络号部分的某些位合并进主机号部分。