网络地址转换（NAT）表允许专用网络上的设备访问公共网络，如internet。

在公用网络和专用网络之间通常只有一个入口点，而该入口点通常是路由器。路由器本身有一个面向公众的IP地址，但是专用网络上的设备（“隐藏”在路由器后面）只有专用IP地址。

当数据包从专用网络移动到公用网络时，这些专用IP地址需要“翻译”成与公用网络兼容的公用IP地址。对于从公用网络到专用网络的数据包也是如此。

nat表的工作原理

NAT表就是它听起来的样子：一个网络地址转换表，表中的每一行基本上是从一个私有地址到一个公共地址的映射。

有几种类型的设备启用了NAT，但是路由器对于家庭用户来说是最常见的，所以我们将使用它们作为示例。

当路由器接收到来自专用网络上的设备的请求时，数据包被放在一边以便可以进行某些更改。首先，每个数据包的“源IP”从私有IP地址（例如192.168.0.100）更改为路由器的公共IP地址（例如68.202.151.70）。其他的小细节也被改变了。

然后路由器在其NAT表中创建一个条目。为此，它需要知道数据包的目标地址。当一个外部数据包从公网传输到专用网时，路由器会将它与NAT表进行比较，以知道它要传输到哪个专用设备。

NAT表中的每一行都是专用IP地址与外部目标地址和端口的配对。这种配对称为连接。专用网络上的每个设备都可以有多个活动连接。

一旦创建了NAT条目，路由器就会将数据包推送到公共网络，到达其预期的目的地IP地址。如果数据包来自公共网络，则其“源IP”将更改为目标设备的专用IP地址，然后推送到专用网络。

最后，为了避免歧义，除了IP地址之外，现代NAT技术还包含端口号。这使得跟踪私有设备到公共设备之间的应用程序到应用程序的连接成为可能。这些技术被称为网络地址和端口转换（NAPT）、端口地址转换（PAT）等。

nat表的潜在问题

NAT表中的每个条目都需要一定量的内存来存储连接详细信息。理论上，如果您有太多的活动连接，NAT表可能会被填满。如果发生这种情况，当前连接将不会受到影响，但新连接将被拒绝。

对于internet流量，一个典型的NAT表条目需要大约160字节。从大局来看，这是微不足道的。从长远来看：100000个这样大小的NAT表条目只会占用大约15mb的RAM。即使是最便宜的路由器也能做到这一点。

换句话说，现在NAT表很少填满，RAM很少成为性能不佳路由器的瓶颈。但有一个更常见的问题需要了解。

廉价路由器，慢速路由器

路由器，尤其是便宜的路由器，往往配备了弱CPU，因为它们的设计不能处理繁重的处理负载。这不像你在计算物理或者直接在你的路由器上处理3D动画，对吧？

但是网络地址转换可能是一个处理繁重的任务！

离开专用网络的每一个数据包都需要翻译，而从公共网络进来的每一个数据包都需要翻译。每一个单独的翻译可能足够简单，但随着互联网的大量使用，这一切加起来。

以下是我在浏览网页时的网络活动，一个720p的YouTube视频在一个选项卡中打开，其他十几个不同网站的选项卡都在Edge浏览器中打开。

前九个进程平均每秒使用1182149字节。每个网络接口都有一个最大传输单元（MTU），它是一个数据包可以达到的最大大小。以太网和Wi-Fi的MTU为1500字节。

我的电脑只不过是在看一段YouTube视频，它给我的路由器带来了每秒788个数据包的最小负载。这是假设所有字节都被划分为1500字节的数据包，而实际使用中并非如此。每秒1000到3000个数据包更为现实。

在带宽密集型活动（如多人游戏和torrenting）期间，负载更大。事实上，洪流是如此密集，它的NAT问题的主要原因为家庭用户今天。（与数十个/数百个对等方开放连接，每个连接都涉及高速下载和上载。）

而且不仅仅是我的电脑在我的私人网络上。我有一部智能**、平板电脑、智能电视，还有一些其他设备，供其他人共享我的生活空间。他们也都需要网络地址翻译！

归根结底，我们说的是每秒成千上万的数据包，都是由一个跟不上的CPU翻译的。这是为什么廉价路由器容易变慢的原因之一。

你能做些什么吗？

对于一次性中断，路由器重新启动就足以清除NAT表并从零开始。如果是经常发生的情况，可能不是RAM而是CPU造成故障。

在这种情况下，是升级路由器的时候了。你不必为高端车型掏出一大笔钱。也就是说，远离预算选择。这些更适合轻型家庭用户。还不确定该得到什么？请查看我们推荐的Wi-Fi路由器。

最后，不管升级与否，都要确保家庭网络的安全。它不需要太多的努力，但好处是巨大的。

既然您知道什么是NAT表以及它是如何工作的，您还有什么问题要问吗？还有其他的建议吗？请在下面的评论中告诉我们！