什麼是 NAT 機制？

多種裝置順暢的交換資訊。從個人電腦和行動電話，到迅速發展至物聯網 (IoT) 應用案例，有效率的通訊協定在此互聯環境中成長茁壯。網路位址轉譯 (NAT) 是個里程碑的技術，為私人網路促進安全、最佳化的網際網路連線。在後面幾個段落，探索更多有關什麼是 NAT 的資訊及其功能。

瞭解 NAT 的核心功能 

那麼，NAT 的分數有多少？網際網路仰賴稱為網際網路通訊協定 (IP) 位址的整個系統的唯一識別碼。這些位址的功能與街道地址類似，因此在廣大的數位廣闊區域中，裝置能尋找彼此的位置，也跟彼此通訊。公開 IP 位址已經可在網際網路上看見並可存取，作為主要的通訊辨識碼使用。不過，為了安全和管理用途，在私人網路中的裝置，例如家庭網路或企業內部網路，運用私人 IP 位址。這些私人位址無法直接在網際網路上找到路徑，表示它們無法從更廣大的網站獨立傳送或接收資訊。

這時 NAT 就扮演關鍵中介的角色了。我們可將 NAT 定義為翻譯器和橋樑，所有裝置與公開網際網路互動時，管理私人網路中所有裝置的通訊。在此細分核心功能：

• 轉譯流程。 私人網路上的裝置發起請求時，像是在線上搜尋論文時，該請求與裝置的私人 IP 位址一起包裝在資料封包中。路由器被當作 NAT 閘道使用，攔截了此封包。NAT 接下來將私人位址，換成網際網路服務供應商 (ISP) 指派給網路的公開 IP 位址。隨後，資料封包會轉發到網際網路上。

• 回應提交。相關資訊從網路伺服器擷取後，彙整成回應並寄給公開 IP 位址。路由器認出公開 IP 後，將公開 IP 轉譯至網路中請求裝置的私人 IP，因此完成了通訊迴圈。   

NAT 裝置或網路位址轉譯裝置為軟硬體組件，負責在網路中建置 NAT 功能。這些裝置可包含 NAT 路由器、NAT 防火牆、代理伺服器、負載平衡器、整合式存取裝置 (IADs) 等。

什麼是 NATing？ NATing 是在聯網中使用的基礎技術，讓私人網路和網際網路中的裝置可進行通訊，同時保留公開 IP 位址並提升安全。 

NAT 在 IoT 中的角色不斷擴張 

由於公開 IP 位址的集區有限，我們能如何確保每個裝置在網際網路上有唯一的身分，以及 NAT 在這扮演的角色是什麼？

NAT  正透過以下機制處理此問題：

• IP 位址保留。讓多個裝置在私人網路中，分享單一公開 IP 位址，NAT 將此有限資源的運用最佳化。

• 增強的安全性 (間接)。公開 IP 已能在網際網路上看到。另一方面，配備私人 IP 網址的裝置，在網站上直接搜尋這些裝置的攻擊者眼中，變成隱形。這樣新增了一層間接的安全性，更難進行未經授權的存取嘗試。記得 NAT 本身並非安全措施很重要，它會與防火牆和其他安全解決方案合作，打造多層次防禦策略。

探索不同類型的 NAT

NAT 的核心功能仍保持一致，但有三個主要類型能配合特定需求： 

• 靜態 NAT。 指派固定公開 IP 位址給網路中的特定裝置。這對需要與網際網路通訊持續不中斷的裝置來說，特別重要，這些裝置包括，已啟用遠端存取功能的網路伺服器或安全攝影機。

• 動態 NAT。 需要時從一個集區，將公開 IP 位址指派給裝置，以提供更佳的彈性。這是可在家庭網路中，最常見的 NAT 類型，它為可能不需要持續的網際網路存取的各種裝置，有效率的管理公開 IP 位址的分配。

• 連接埠位址轉譯 (PAT)。特定類型的動態 NAT，可允許數個裝置用連接埠編號分享單一公開 IP 位址，以進行區別。PAT 是很省空間的解決方案，適合有大量裝置的家用網路。 

更廣泛的 NAT 應用案例 

NAT 的意義是什麼，它超越家庭網路的真正潛能是什麼？我們來看看： 

• 自組網路。 NAT 將大型網際網路分割成可管理的子網路 (如區域)，在每個子網路中隔離流量，以改善安全性和效能。

• 流量最佳化： 想像一條高效率交流道的高速公路。NAT 擔任一個管理系統，將私人 IP 位址轉譯成一個擁有更小公開 IP 位址的集區，以便進行網際網路存取。這樣一來，能減少壅塞並簡化通訊，以進行順暢的網路營運。

• 間接安全提升。 NAT 像座隱藏的城市，攻擊者更難瞄準特定裝置攻擊。公開 IP 位址可以清楚看到，但有了NAT 後，私人內部裝置位址變得模糊，添加一道安全防護。

• 公開 IP 儲存。公開 IP 位址為有限資源。NAT 可協助數個內部裝置，分享單一公開 IP 進行網際網路存取，保護來自 ISP 的重要分配。