1. 研究目的与意义

当我们遇到这么一种情况：在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地ip地址（即仅在本专用网内使用的专用地址），但现在又想和因特网上的主机通信（并不需要加密）时，应当采取什么措施吗？

最简单的方法就是设法在申请一些全球ip地址。但这在很多情况下是不容易做到的，因为全球ipv4的地址已经所剩不多了。目前，使用的最多的方法就是采用网络地址转换。

网络地址转换nat（network address translation）方法是在1994年提出的。这种方法需要在专用网络连接到互联网的路由器上安装nat软件。装有nat软件的路由器叫做nat路由器，它至少有一个有效的外部全球ip地址。这样，所有使用本地地址的主机在和外界通信时，都要在nat路由器上将其本地地址转换成全球ip地址，才能和互联网连接。

2. 课题关键问题和重难点

1、理解nat的产生背景、原理。随着互联网的长足发展，nat这项技术在互联网历史长河中也在不断变换着自己的主要作用和工作环境。

2、知道nat的常见类型及使用情况。nat这项技术在普通的小区网络，小型企业网和大型企业网中随着用户的需求变化也演化出了一对一nat，多对一nat，多对多nat，端口映射nat，以及ipv6环境下的nat-pt等等一些列技术，需要在不同的网络环境中对nat的类型进行模拟实验配置和理论阐述。

3、根据实验经验，自拟项目，演示现网环境中几种主流nat模式的工作原理，并通过对数据包ip层封装的检查与展示进一步形象化nat技术原理。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、国内外研究现状

随着计算机网络的普及和主机数目的爆炸性增长，传统的基于tcp/ip体系结构的网络地址结构和地址分配策略已越来越不适应当前计算机网络的发展状况。tcp/ip中地址结构（ipv4）由32位字节组成，分成a，b，c，d，e五类，由于主机数目的增长，32为字节地址结构已经濒临耗尽的边缘，阻碍了网络的发展。另外传统的地址分配策略是对每一个入网的主机分配一个全球惟一的ip地址，然而其中的某些主机很少甚至根本不与internet中的主机通信,同时某些企业或组织在申请ip地址时考虑到将来的发展，往往注册大量多余的ip地址 ,造成了ip地址得不到充分利用。

因此，internet地址分配委员会（iana）针对上述2种情况分别提出了长期和短期解决策略。一方面采用ipv6（ipng）协议(128位地址格式)取代ipv4,从根本上扩大ip地址数目，另一方面采用私有网络地址、cidr（classes interdomain routing）和网络地址转换nat（network address translation）技术来解决ip地址的匮乏问题。

4. 研究方案

1、查阅相关资料，理解nat的概念、常见类型（静态nat、动态nat、复用）。

2、查阅相关资料，理解nat的工作原理，并熟悉 cisco 路由器 nat 的相关配置。

3、掌握测试并诊断 nat故障的方法。

5. 工作计划

第1周：理解毕业设计任务书，包括课题背景、工作内容及要求等

第2周：查阅相关资料，完成初步方案，并与指导教师商议其可行性

第3周：对初步方案进行完善，完成外文翻译