关于 NAT 网络访问的问题

[ryuutanyou]

最近在做一些实验，在一个环境中有两个路由器和两台主机，连接方式如下图，过程中产生了几个问题，查询了一些资料 NAT 转换过程是单向的,下层网主动访问上层网时会转换为上层 IP,而上层网访问下层网 IP 时无法转换。

按照这个说法

1. 机器 A 可以 ping 通机器 B
2. 机器 B 不能 ping 通 A 机器
3. 机器 A 可以访问到 192.168.100:4000
4. 机器 B 不能访问 192.168.5.100:5000

问题 1:但是机器 A 访问机器 B 网站时候，通信不也是双向的么，机器 B 需要返回响应给机器 A 的浏览器，那么就说明机器 B 在回传消息时候是能找到机器 A ，但是这个现象又和上述的 2 和 4 相悖，这种原因是什么？

问题 2:如果想让机器 B 能正常访问或者 ping 通机器 A ，在只操作机器 A 的情况下，有什么办法么？类似于问题 1 中描述的，机器 B 回传响应的方式，这种方式如何在 A 机器上实现。

[lifekevin]

问题 1：在 NAT 之后，机器 B 就不再与机器 A 通信了，而是与 Router NAT 进行通信，所以机器 B 不知道有机器 A 也访问不到机器 A ；
问题 2：做了 NAT 之后，想要访问 NAT 里面的机器，可以使用端口映射的方式，把机器 A 的 5000 端口映射到 Router NAT 的 5000 端口，映射之后，访问 192.168.5.1:5000 ，Router NAT 会把访问请求发送给机器 A 的 192.168.5.100:5000 ，这样就可以让机器 B 访问到 192.168.5.100:5000

[ttvast]

你这图，根本看不懂啊。
router NAT 和 router ，两个接口，怎么只有一个 IP

[ScepterZ]

nat 的时候路由器会暂时记住这个转换，让回包的数据能传回来，玩一些游戏时常说的 nat 类型和这个有关，可以查查
最严格的类型也会保证里边机器主动发起的 tcp 是双向能通的

[zpf124]

1 ，A 访问 B 时，发送 源 A:port1 -> 目标 B:4000, 路由 5 收到后转发时修改为 源 路由 5:portxxxx -> 目标 B:4000 ， 同时记录映射关系，即 路由 5:portxxxx -> 目标 B:4000 实际源为 源 A:port1 -> 目标 B:4000; B 收到请求实际与 路由 5 建立通讯，5 再收到地址后再转发给 A 。

2 、在 路由 1 上添加静态路由表，路由对于查不到的 ip 会转发到 wan 由上一层路由去处理，而你需要配置一个路由告诉他收到某个 5 的 ip 段时不发送到 wan 口，而是发送到与路由 5 连接的那个 lan 口。

[cpstar]

这个网络结构不应该上 NAT ，纯路由转发就行了。有了 IP 层的通信，才有 TCP 层的通信。

[kiracyan]

加静态路由表就可以跨网段了

[ryuutanyou]

@lifekevin
问题 1：但是机器 A 访问机器 B 的部署的网站时候，能返回响应，这是怎么做到的
问题 2：我知道在路由器 192.168.5.1 上可以做端口转发，有没有方法不通过操作路由器，直接在机器 A 上能做到端口转发呢？

[ryuutanyou]

@zpf124

问题 1：也就是说和 @ScepterZ 说的类似，在这单次请求的中，机器 A 访问机器 B 的时候，在路由器（ 192.168.5.1 ）上，临时记录了映射关系，所以能返回响应数据，一旦这个请求和响应完成之后，这个映射关系也就不在了吧。

问题 2：有没有办法在机器 A 做某些操作，能让路由器（ 192.168.5.1 ）穿透 NAT 呢？

[zpf124]

@ryuutanyou

2：没有，最少得 AB 都安装 VPN 软件（约等于新开一个路由器把 AB 连一起），或者路由 1 上开启 VPN 然后 A 连上（约等于把 A 接在了 1 路由上），以此来让 AB 都在同一个网段下。

[ranaanna]

OP 需要更准确地“查询一些资料”。那种“单向”的说法其实指的是 SNAT (source NAT)，主要是通过 IP 伪装实现（问题 1 ）。实际上还有 DNAT (destination NAT)实现问题 2 ，将特定的端口转发到内网的机器，很多路由器软件把这个叫做端口转发 (port forwarding) 或端口映射 (port mapping)。通信当然必须是双向的，但是流量的起源有 outbound 和 inbound 的区别。总之，广义来看，并不存在那个说法

[ranaanna]

@ryuutanyou #8 问题 1：是的。问题 2 问得不对，路由器就是一个 NAT 设备，怎么还需要“穿透 NAT”？真正的问题是不是：“有没有办法在机器 A 做某些操作”，能让机器 A 不需要 NAT 就能和机器 B 通信？如果是这样，那么 OP 需要去了解一下各种“隧道协议”以及“虚拟专用网”

[gogogo2000]

如#10 所述，OP 说的一般是指 SNAT ，在 A 访问 B 时，路由（ R ）将 A 的地址伪装成路由本身再继续传递。
在 B 看来，其实是路由 R 在访问它，B 将响应信息发还给 R ，由于 TCP 是有状态的连接，路由 R 在执行 SNAT 时就记录了状态，因此路由 R 可以知道 B 的响应应该返还给 A ，所以 B 和 A 就通信了。

当 B 想要主动和 A 通信时，由于没有静态路由，B 无法直接跨子网发送消息给 A ，路由 R 中也不存在已存在的映射关系，自然就无法通信了。

当使用 UDP 或 ping 等无状态协议时，路由器无法通过连接来判断报文的映射关系，所以通常会启动一个临时映射表，并给予一个超时。若 A 发给 B 后，B 不能在指定时间内响应，这个映射就会被取消，这时候 B 再响应 A 也收不到了。

[ryuutanyou]

@gogogo2000 很清晰了，感谢

[droppedbytech]

@ryuutanyou 感兴趣的话你也可以看看 https://tailscale.com/blog/how-nat-traversal-works/，我感觉说的还蛮清楚的（甚至还埋了些可以深挖的东西）

[cp19890714]

你对 NAT 有误解，我觉得你得先把 NAT 真正搞懂。
1. A 能找到 B ，A 向 B 发送数据时，每一级都会进行 NAT 转换。B 响应时，只知道是 route 发过来的数据，所以把数据返回给 router ，router 只知道是 routeNAT 发送的数据，所以把数据返回给 routeNAT 。这样一级一级的 NAT 传递，最终把数据返回给 A
2. route 中添加静态路由表，或者 routeNAT 为 A 做端口映射。具体方案其实我不确定，因为你这个图缺少信息。

[ryuutanyou]

@droppedbytech 感谢

[ryuutanyou]

@cp19890714

12 楼说的很清晰了，感谢

[ryuutanyou]

@ttvast
@cp19890714

两位说的缺少信息，我补了一下，是否还有缺少

[cp19890714]

B 想要访问 A ，有两个方案
1. 在 routeNAT 添加端口映射，192.168.1.30:5000 映射到 192.168.5.100:5000. B 访问 192.168.1.30:5000 即可
2. 在 router 或者 B 中添加静态路由 route add -net 192.168.5.0/24 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.30

[adoal]

防火墙会记录 SNAT 的转换关系，在一定时间内，回来的包给放行进去。

[jsq2627]

问题 2：我知道在路由器 192.168.5.1 上可以做端口转发，有没有方法不通过操作路由器，直接在机器 A 上能做到端口转发呢？

方法 1: 如果路由器支持 UPnP/IGD 或者 NAT-PMP ，那么机器 A 可以通过这两个协议向路由器申请建立一条“端口转发”。各类 PCDN/BT 软件一般都是这种方式。国内几乎家家路由器的 UPnP/IGD 映射表里都躺着爱奇艺的几个端口。
方法 2: NAT 打洞技术。广泛用于各类实时音视频软件。