路由器如何知道将数据包转发到哪里

如果将几台具有本地地址（192.168.0。＃）的计算机连接到路由器，并且每台计算机都打开Web浏览器并通过HTTP请求页面，则当发送这些TCP：80数据包时，路由器将使用路由器的静态IP（即提供商指定的IP），因此服务器可以回复适当的地址。

但是，由于TCP标头不包含本地IP地址（是吗？），并且所有计算机都使用端口80，路由器如何知道将HTTP答复转发到哪台计算机？

这与MAC地址有关吗？

这是如何工作的？

大多数家用路由器都使用一种称为PAT的NAT特例。

您还将看到它被称为NAPT或IP伪装。后三个术语在一般情况下表示同一事物。（首字母缩写-网络地址转换/端口地址转换/网络地址端口转换）

当数据包从您的内部计算机发出时，如您所知，源地址将被重写。源端口通常也会更改为一个较大的数字，并且路由器会保留一个地址转换表。

例如，假设您有一台访问www.google.com的客户端计算机。您的计算机（例如192.168.1.100）查找该地址，并使用随机源端口从您的内部IP地址到端口80上的72.14.204.147建立TCP连接。

对于您的计算机，连接如下所示：

192.168.1.100:37641   <-->  72.14.204.147:80

您的计算机将数据包发送到路由器，路由器会选择一个新的随机高端口并重写数据包。每个出站连接在路由器上都有其自己的端口。然后，路由器将数据包添加到其连接表后，将其转发到您的ISP：

PrivateIP        PrivatePort   PublicIP      PublicPort    Remote          RemotePort
-------------    ----------    -----------   -----------   ----------      -----------
192.168.1.100    37641         *10.6.23.5    59273         72.14.204.147   80

*出于示例目的，我使用了一个以10开头的地址，但是这些地址不能公开路由。该表也有些简化。

对于Google，连接如下所示：

10.6.23.5:59273   <-->  72.14.204.147:80

Google会将其响应发送到端口59273上的10.6.23.5。您的路由器然后在表中查找该信息，并将数据包转发到192.168.1.100:37641。

局域网与Internet其余部分之间的路由器使用一种称为NAT的技术。

仅摘自有关NAPT的TCP / IP插图集1的摘录，并简要介绍了其简单表亲Basic NAT的缺点：

基本NAT仅执行IP地址的重写。本质上，通常是从ISP提供的公共地址池或范围中，将私有地址重写为公共地址。这种类型的NAT并不是最流行的，因为它无助于大大减少IP地址的需求-全局可路由地址的数量必须等于或超过希望同时访问Internet的内部主机的数量。NAPT是一种更为流行的方法，它涉及使用传输层标识符（即TCP和UDP的端口，ICMP的查询标识符）来区分NAT专用侧上的哪个主机与特定数据包相关联（请参见图7- 4）。这允许大量内部主机（即，数以千计）使用有限数量的公共地址（通常只有一个）同时访问Internet。除非区别在特定情况下很重要，否则我们通常使用术语NAT来包括传统NAT和NAPT。