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在上一期我们讲完了MAC地址与IP地址，而相较于前几期，这期稍微能够轻松一点点，我们将会讲解路由与NAT技术的相关内容。
（此系列目前会用到软件Cisco Packet Tracer，若有需求请移至此系列第二篇博客进行下载。）
路由
早在系列第二篇博客中我们就说过：现在如果两台设备的网络号不同，那就说明他们不在一个局域网或者说网段 ，那么我们就不能直接通信，得需要靠我们路由来完成这个事情。
一、路由的作用
● 在不同网段之间转发数据，需要有路由器的支持
● 默认情况下，路由器只知道跟它直连的网段，非直连的网段 需要通过静态路由、动态路由告诉它
○ 静态路由
■ 管理员手动添加路由信息
■ 适用于小规模网络
○ 动态路由
■ 路由器通过路由选择协议（比如RIP、OSPF）自动获取路由信息
■ 适用于大规模网络
接下来我们再次借助Cisco Packet Tracer 来完成对于这部分内容的理解。
二、多个不同网络段的互联互通
我们的模型如下：
第二篇博客中我们就讲了，我们想从计算机0 跨网段发给计算机2，那么当我们计算机发现对方的IP网络号 并不属于我们自己设备的网段，那么我们的计算机，就会自动将该包发给我们设置的网关。
我们现在进行设备网关和路由器的设置（别忘了把路由器网卡的端口打开）。
配到一半我们就会发现出问题了 ，虽然我们把设备和路由器网卡中的IP地址配完了，那路由和路由之间的配置又该怎么办呢？
我们发现，在我们路由器配置中有名叫Serial2/0和3/0 的两个选项，那么这两个其实就是我们路由的出口，我们现在配置我们的这个接口IP（只配2/0即可），考虑到路由器大多数时候都是在骨干网，那么我们应该用哪一类IP？没错就是B类IP ，我们将其IP配置为172.16.18.10/16，
那么右边的路由器也是同理，但此处我们路由器5 的IP配置能乱写吗？肯定是不能的，我们路由器4 和路由器5 是连在一起的，能连在一起就说明我俩也是一个网段的，那么我们就将路由器5 的IP配置为172.16.19.20/16。
那现在就能通信了吗？我们不妨可以试一下。我们发现我们计算机0的数据包根本没有到路由器5，而是在路由器4处直接返回了
我们的包到路由器4 ，那路由器咋知道我们的包是从哪条线发呢 ，我们可以点开我们的路由器配置，我们找到路由一栏，我们发现有两个选项：静态和RIP****分别对应着我们上述讲的 静态路由和动态路由**，由于这俩配置其实差不多，且静态配置起来更复杂，那在这里我只讲下我们的静态。**
可以看到我们有三行数值是可以填的：
网络： 我们需要填写对方IP的网段（注意是网段而不是原IP地址，填IP地址是添加不了的）子网掩码：就是对方IP的子网掩码
下一跳：此处填写我们需要传到的路由器的IP。
当这三者结合起来对我们路由器的作用就是：告诉路由器，当我给你属于这个网段的数据包时，你需要给下一跳IP的路由器这个数据包。
那对于计算机0，我们的路由器配置好了，那对方网段的设备是不是也得回给我们一个包啊，那就说明，我们还需要配置下路由器5的静态路由。
那么现在我们就可以正常的通信了，接下来我们分析分析在通信过程中的一些小细节
可以看到计算机0发出的数据包到路由器5后就被截断丢掉了，这部分的的具体原因主要是：我们路由器现在没有计算机2的MAC地址信息，故没办法填补ICMP在链路层的空间，那路由器也不可能等着吧，路由器发的ARP广播对面收到了后如果不是自己的IP那他肯定也不会回的，那路由器根本无从知晓这个包往哪发，如果这样的情况多了后，那保存大量的这种数据包对于路由器是一种极大的负担，所以不如在接收到并查找完自己的路由表后直接删除，等计算机0超时再发送。
当路由器5记录完计算机2的信息后，我们再看通信过程就流畅多了。
如果我们现在又想让计算机0给计算机3发包，那么显然流程跟上面是一模一样的，那么这个时候可能会有人会问："你上次的博客中不是讲了路由聚合这个东西吗，那应该是可以把计算机2和计算机3与计算机0和计算机1的共同网络号分别聚合成两条吧？" 没错，这就是正解，我们可以试试看一下效果如何。
配置为上图，我们现在来看看通信结果。
可以看到，我们的四台设备，现在已经完美的实现了互联互通。
那么多个网段的互联互通我们就讲完了，下面就只剩下一些理论基础了。
三、数据包的传送过程
**●**问题1：从H1到H2的数据包，数据包在网络层和网络接口层的传输过程
解答：
● 在数据包的传送过程中，数据包的源IP地址和目的IP地址保持不变；
● 在数据包的传送过程中，数据包的源MAC地址和目的MAC地址逐链路（或逐网络）改变。
依旧是一道考研真题来验证下所学成果，答案是D。
因特网的公网与私网
一、因特网的接入方式
1、电话线入户
**●**平时说的ADSL电话拨号上网，非对称数字用户线路，提供上、下行不对称的传输带宽。
● 需要提供猫（Modem），调制解调器，进行数字信号和模拟信号的转换。
2、光纤入户
● 光猫（optical modem），光调制解调器，进行数字信号和光信号的转换
二、公网与私网
● 公网（public）
**○**Internet上路由器中只有到达公网的路由表，没有到达私网的路由表
○ 公网IP由因特网信息中心（Internet Network Information Center，Inter NIC）统一分配和管理
**○**ISP需要向Inter NIC申请公网IP
● 私网（private）
**○**主要用于局域网
**○**A类：10.0.0.0/8，1个A类网络
**○**B类：172.16.0.0/16 ~ 172.31.0.0/16，16个B类网络
**○**C类：192.168.0.0/24 ~ 192.168.255.0/24，256个C类网络
三、NAT技术
交换机实现了同一个网络的互联，路由器实现了我们在不同网段下的互联，这两个设备共同构成了我们互联网的基础。那么因特网就是在我们传统互联网的基础上，做了一个限制，他把我们整个互联网分成了两类------私网与公网（当我们提到这两个概念，那绝对不是互联网，而是因特网）因特网中的设备又分了两种------边缘网络设备和骨干网设备（路由器）而在骨干网路由器中又加上了一个限制------不允许转发私网IP
这个时候，我想肯定会有人疑问，那现在没有私网IP了，那路由器怎么知道我们现在该如何转发以及转发到哪呢？这就该我们的NAT出场了。
**●**私网IP访问Internet需要进行NAT转换为公网IP
○ NAT（Network Address Translation）
○ 这一步可以由路由器来完成
**●**NAT特点
○ 可以节约公网IP资源
○ 会隐藏内部真实IP
现在假如有两个IP地址分别为：192.168.1.3和192.168.1.4 那在我们的路由器内核里，我们会将这两个IP分别转化为：61.3.5.6和61.3.5.7。然后发到骨干网上，直到最后一个路由器拿到我们的IP开始解析。
但早期的这个技术确实有很大的缺陷，我们可以发现每有一个私网IP就会生成出一个公网IP，但我们公网IP是有限的啊，根本没有那么多公网IP该怎么办呢？那么NAT2.0就诞生了，也叫做PNAT（此处的P就是指端口，我们还没讲，先听个乐呵）
那么现在假如有两个IP地址分别为：192.168.1.3:6655和192.168.1.4:6655（冒号后的就是端口） 那现在我们的路由器内核，我们就会将这两个IP分别转化为：61.3.5.6:81和61.3.5.6:85 。目的就是为了让其他路由器内核看到我们这个85 端口号后将地址解析为192.168.1.4:6655而非192.168.1.3:6655
结语
那么关于路由和NAT技术的讲解就到这里了。
我是YYYing，后面还有更精彩的内容，希望各位能多多关注支持一下主包。
无限进步， 我们下次再见。
系列上期内容：【计算机网络 | 第三篇】MAC地址与IP地址
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