端口地址转换（PAT）

什么是PAT（端口地址转换）？

PAT是“端口地址转换”（Port Address Translation）的缩写，是一种将TCP（或UDP）/IP数据包的IP地址和端口号转换为另一组IP地址和端口号的技术。该技术通常称为NAPT（网络地址端口转换）或IP伪装，而“PAT”一词则由Cisco Systems专门使用。

PAT（NAPT）是NAT（网络地址转换）的一种高级扩展。NAT是一项用于转换IP数据包标头中IP地址的技术。为缓解IPv4地址耗尽问题，组织内部的设备通常会分配私有IP地址，但通过互联网与外部服务器通信时，则需要使用全局IP地址。NAT通过将私有IP地址转换为全局IP地址来实现这一点。然而，由于NAT采用一对一映射，因此无法支持多台设备同时通信。PAT（或NAPT）解决了这一限制。

PAT接收来自分配了私有IP地址的设备的数据包，将源IP地址转换为全局IP地址，并修改源端口号。PAT还会记录原始地址与转换后地址之间的映射关系，并将数据包转发到互联网。服务器响应会发送到修改后的IP地址和端口号，PAT据此还原原始私有IP地址和端口号，再将数据包传送至发起通信的设备。

系统通过修改端口号，唯一标识来自不同私有IP地址的数据包。虽然多个设备在与外部通信时共享同一个全局IP地址，但其端口号各不相同，因此PAT能够区分不同设备，并支持这些设备同时与多个端点通信。

如今，PAT和NAPT通常统称为“NAT”。NAT可以对外部网络隐藏内部网络，有助于实现网络分段并提供基本安全防护，但并非全面的安全解决方案。要增强抵御外部威胁的安全能力，通常还需要采用其他端到端隧道技术。