今天我们来看一下NAT穿越的原理
NAT一共有四种类型，分别是完全锥型NAT (Full Cone NAT)、地址限制锥型NAT(Address Restricted Cone NAT)、端口限制锥型NAT (Port Restricted Cone NAT)、对称型NAT (Symmetric NAT)，对NAT穿越来说，其实每一种穿越都不一样，下面我就来看一下每一种不同类型，如何进行NAT穿越。
完全锥型NAT
完全锥型是非常简单的 ，左边是内网的主机，它有自己的内网IP地址和端口 ，通过防火墙之后，它形成一个外网的IP地址，那么外网的三台主机要想与内网的主机进行通信的时候，首先要由内网的主机向外发送一个请求，请求外网中的其中一台主机，这样会形成的结果就是它会在NAT服务上打 一个洞，这样会形成一个外网的IP地址和端口，那么形成了外网的IP地址和端口之后，其他的主机只要获得了这个IP地址和端口它都可以向它发送数据。并且可以顺利的通过防火墙发送给内网的主机。这样就可以进行通讯了，这是完全锥型，也是最好穿越的一种 NAT类型。但是安全性就差很多。
地址限制锥型NAT
它的安全性好一些，它会在防火墙上形成一个五元组，就是内网主机的IP地址和端口和映射后的公网IP地址和端口以及我要请求的这个主机IP地址，他们首先有一个公共的步骤，第一步就是要先由内网的主机向外网发送一个请求，在这个防火墙上或者NAT服务上形成一个映射表，那形成之后外网的主机就可以和内网的主机进行通讯了。
如图所示，它首先向P的主机发送请求，那么P就可以通过不同的端口向内网的主机发送消息它都是可以接受到的，但是对于其他主机来说，由于IP地址的限制，它返回来的时候，一看IP地址不对，就会被拦掉。只有P的主机是可以通过的，而且它的各个主机都可以跟它进行通讯。这就是地址限制型，这个地址限制型的打通，首先就是这个内网主机无论跟哪个主机进行打通，首先它都要发送 一个请求，发送请求之后就形成了所谓的映射表在我们的网关上。其他主机就可以给它通讯了。这是地址限制型NAT。
端口限制锥型NAT
端口限制型就更加严格一些了，不光是对IP地址，还要对端口做限制，那所以在这个防火墙上就形成了六元组，不光有内网的IP地址和端口以及映射后的公网的IP地址和端口，还有你请求的主机的IP地址和端口，那么在在这种情况下P这台主机，它发送消息的时候，如果请求的是P这台主机的这个q这个端口的服务，只有它这个服务才能返来，其他的端口（如：r端口）发送数据就不行了。
那如果内网的主机没有向S这个主机发送请求的话，S主机发送信息到内网的主机是肯定不通的；但是如果内网的主机给M这台主机的n端口已经发送了请求，那么M主机的n端口也是可以打通这个数据防火墙然后与这个内网主机进行通讯的。这就是端口限制锥型NAT。
对称型NAT
对称限制型就更加严格了，以前的类型是在防火墙上形成映射后的公网的IP地址是保持不变的，大家要找还是能找到它的，虽然不 通，但是对于 这个对称型它就不一样了，它就发生了变化，不光是形成了这个一个IP地址和端口，而且还会形成多个，对于每一台主机都会形成一个不同的IP地址和端口对，所以这个 时候当内网主机给Pq发送请求的时候，Pq可以回来信息，其他的都回不来。但是给M主机 n端口发送数据的时候，又形成一个C和d，这个M，n在发数据的时候不会像A，b发送数据，必须向C，d发送数据 才可以过来，这样才能进行互通，这个就是对称型的NAT穿越。这个就是对称型的NAT穿越。
下面我们在来看看NAT穿越的基本步骤
NAT穿越原理
C1，C2向STUN发消息
交换公网IP及端口
我们要进行穿越其实是两台主机直接进行穿越，也就是C1，C2之间进行穿越。C1和C2之间进行穿越首先C2要知道C1的地址，C1要知道C2的地址，那就要通过STUN服务发送消息，STUN收到他们的消息之后就会拿到它们对应的公网的IP和端口；所以这个时候要进行信息交换，就是将C1的公网IP和端口交给C2，将C2的公网IP和端口交给C1；交换完这些信息之后，我们就要按照类型进行打通，如果是完全锥型的，他们就直接可以进行通讯了，已经具有公网的IP和端口了。
对于完全锥型，只要我在防火墙上建立一个映射，那任何一台主机，如果我们把STUN当作一台主机的话，那C2就可以通过C1和STUN之间的这个公网的映射然后去发送数据。
对于IP地址限制锥型，STUN 不能用这个IP地址给这个C1发消息，那因为C1是知道C2的公网IP和端口，所以首先C1向C2发送一个请求 ，C2在利用C1形成的这个IP地址和端口给它返回数据，这样他们也是可以互通的。
对于端口限制型其实也一样的，都可以通过这种方式。
C1->C2,C2->C1,甚至是端口猜测
那么对于对称型NAT就比较麻烦了，对于对称型NAT来说，由于是IP地址和端口的变化 ，那更多的是端口的随机性和增长，就是说线性增长的变化，所以并不能直接进行互通，那怎么才能通呢？其实也是有办法的，就是通过端口猜测的方式，就是通过几次的探测，然后找到它端口分配的规律，它是线性增长的，比如每次增1，或者每次增2等，还是一个 随机的，随机数是在 一定范围的，不可能所有端口都随机，在这些随机的端口范围内，实际它每一个都做一次尝试，那么这个时候就有可能打通，那么这种打通的概率就低很多。
这个就是整个NAT穿越的基本原理。
下面我们再来看一看组合