为了解决IP地址匮乏的问题，让更多的计算机能够连上Internet，以下3段IP地址被声明为内部IP地址，这些地址将不再出现在Internet上，任何组织均可在其内部使用这些地址：
（1）10.0.0.0～10.255.255.255
（2）172.16.0.0～172.31.255.255
（3）192.168.0.0～192.168.255.255
基于以上内部IP地址，即可为每个组织（或公司）仅分配一个/少量的真实IP地址用于传输Internet流量，而在该组织内部，给每台主机分配一个唯一的“内部IP地址”用于传输内部流量。不过，这样一来，当某个仅分配了“内部IP地址”的主机需要向Internet发送分组时，则需要进行地址转换，将内部IP地址转换为真实IP地址，这样才能连接到Internet。如图4.6所示，将内部IP地址转换为真实IP地址的功能一般通过部署在NAT服务器上的NAT盒（Network Address Translation Box）模块来实现，其原理如下：
步骤1：当一个外发至Internet的分组进入公司的NAT服务器（须配置双网卡，一块连接Internet，另一块连接公司内部网络）时，服务器上的NAT盒模块首先会将外发分组中的源地址域中记录的内部IP地址10.x.y.z替换为公司的真实IP地址。
步骤2：NAT盒将外发分组对应的内部IP地址和端口号构成的二元组（内部IP地址，端口号）用一个16位的索引值（0～65 535）表示并存储在自己的NAT映射表中，然后再用该索引值替代外发分组中的16位源端口号值。
步骤3：当应答分组通过Internet进入公司的NAT服务器时，服务器上的NAT盒模块首先会从应答分组中提取出TCP目标端口号，然后用其作为索引值从自己的NAT映射表中查到对应的二元组（内部IP地址，端口号）。
步骤4：NAT盒模块再根据该二元组中记录的内部IP地址和端口号将该分组转发给内部网络中的对应主机。
图4.6 NAT盒工作原理
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