本文档主要描述怎样进行IP伪装（masquerading）、透明代理（transparent proxying）、端口转发（port forwarding）和其他形式的网络地址翻译技术。
1． 什么是网络地址翻译NAT（Network Address Translation）？
当一个包在网络上传输时，从它的源地址（例如你自己的主机）到达目的地址（例如www.yahoo.com），中间经过很多节点和网络。这些节点通常不会改变你的包。他们仅仅转发你的包。
如果一个节点执行NAT，他将会修改包的源或目的地址。通常这个节点会记住他怎样修改了这个包，因此当相应的应答包从另一个方向到达时，他知道如何反向修改这个应答包。
2． 为什么要使用NAT？
l 用modem上网
大多数的ISPs只给你提供一个IP地址。你可以以任何源地址发出包，但是只有包含这个IP地址的包的应答包才会到达你的网络。如果你想使用多台机器（比如有个自己的网络）利用这个IP地址上网。需要NAT。
这是NAT使用得最为常见的情况，在linux的世界里称为IP伪装（masquerading）。又称之为SNAT，因为你要改变包的源地址。
l Multiple Servers
有时候你想改变到达你的网络的包的去向。通常因为你只有一个IP地址，但是你又想用户到达这个真实IP地址之后的各个机器。方法是修改这些包的目的地址，让他们到达不同的机器。
还有就是用于负载均衡。这种类型的NAT在linux上叫做端口转发（port-forwarding）。
l Transparent Proxying（透明代理）
透明代理是在你的网络和外部世界之间的程序，所有的进或出都要经过这个代理。之所以叫做“透明”，因为你的网络无需考虑他的存在。
例如，squid软件能够配置为透明代理。
3． 两种类型的NAT
NAT有两种类型：Source NAT（SNAT）和Destination NAT（DNAT）。
源NAT是指改变连接的第一个包的源地址。他是在路由之后做，即在包到达网线之前处理。IP伪装属于源NAT。
目的NAT是指改变连接的第一个包的目的地址。他是在路由之前做。端口转发、负载均衡、透明代理都属于目的NAT。
4． 仅仅需要IP伪装
这是大多数用户的要求。如果你有一个动态分配IP地址的PPP拨号连接，你仅仅想让你的内部网络发出的包发生改变，就像是从这个PPP拨号所分配的IP地址所发出的。如下：
# Load the NAT module (this pulls in all the others).
modprobe iptable_nat
# In the NAT table (-t nat), Append a rule (-A) after routing
# (POSTROUTING) for all packets going out ppp0 (-o ppp0) which says to
# MASQUERADE the connection (-j MASQUERADE).
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -j MASQUERADE
# Turn on IP forwarding
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
这里假设你没有做包过滤。
5． 端口转发
例如，要将1.2.3.4:8080变为192.168.1.1:80：
# Append a rule pre-routing (-A PREROUTING) to the NAT table (-t nat) that
# TCP packets (-p tcp) going to 1.2.3.4 (-d 1.2.3.4) port 8080 (--dport 8080)
# have their destination mapped (-j DNAT) to 192.168.1.1, port 80
# (--to 192.168.1.1:80).
iptables -A PREROUTING -t nat -p tcp -d 1.2.3.4 --dport 8080
-j DNAT --to 192.168.1.1:80
如果想让本地网络的机器适用于上面的规则，例如，本地机telnet 1.2.3.4 8080，就转变为telnet 192.168.1.1 80。可以在OUTPUT chain中插入规则：
iptables -A OUTPUT -t nat -p tcp -d 1.2.3.4 --dport 8080
-j DNAT --to 192.168.1.1:80
6． 控制NAT
你可以创建NAT规则来告诉内核改变哪些连接，以及怎么改变。同样，我们使用iptables工具。用选项“-t nat”来表示需要修改NAT表。
NAT表中包括3个chain：PREROUTING（用于目的NAT）、POSTROUTING（用于源NAT）、OUTPUT（用于本地产生的包的目的NAT）。如下图：
_____ _____
/ /
PREROUTING -->[Routing ]----------------->POSTROUTING----->
D-NAT/ [Decision] S-NAT/
| ^
| __|__
| /
| | OUTPUT|
| D-NAT/
| ^
| |
--------> Local Process ------
当一个包经过上图时，检查它属于什么样的连接，如果是新连接，查找NAT表决定做甚。
7． 使用iptables的简单选项
如果iptables作为一个模块，那么使用前需要insmod ip_tables。
最重要的选项是“-t”。对于所有的NAT操作，都需要-t nat。第二重要的是“-A”附加一条规则到chain的末尾；或者“-I”在开头插入一条规则。
用选项“-s”和“-d”来描述源和目的地址。
用选项“-i”和“-o”表示in的接口和out的接口。
用选项“-p”表示协议，例如-p TCP。
用选项“--sport”和“--dport”表示源和目的端口。
8． 源NAT
源NAT将连接的源地址改变成不同的地址，他是在POSTROUTING chain中完成。这非常重要，因为路由、包过滤都是在源地址改变之前做的。所以并不影响。
源NAT用选项“-j SNAT”描述，用“--to-source”来描述IP地址、一个范围的IP地址或者端口（仅仅用于TCP和UDP）。例如：
## Change source addresses to 1.2.3.4.
# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT --to 1.2.3.4
## Change source addresses to 1.2.3.4, 1.2.3.5 or 1.2.3.6
# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j SNAT --to 1.2.3.4-1.2.3.6
## Change source addresses to 1.2.3.4, ports 1-1023
# iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp -o eth0 -j SNAT --to 1.2.3.4:1-1023
特殊情况（IP伪装）：
有一种特殊的源NAT叫masquerading（前面讲过），仅仅用于拨号上网的情况（动态IP）。上面所讲的是静态IP。
在masquerading中不需要像上面那样清楚表达，只需要指明正确的网络接口。例如：
## Masquerade everything out ppp0.
# iptables -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -j MASQUERADE
9． 目的NAT
目的NAT在PREROUTING chain中完成，对于本机的应用程序来说（包括routing、包过滤程序）都忽略目的地址的改变，认为到达真实的目的地址。需要用到“-i”选项。
目的NAT用“-j DNAT”来表示，用“--to-destination”选项来描述IP地址、IP地址的范围或者端口。例如：
## Change destination addresses to 5.6.7.8
# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth1 -j DNAT --to 5.6.7.8
## Change destination addresses to 5.6.7.8, 5.6.7.9 or 5.6.7.10.
# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth1 -j DNAT --to 5.6.7.8-5.6.7.10
## Change destination addresses of web traffic to 5.6.7.8, port 8080.
# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -i eth1
-j DNAT --to 5.6.7.8:8080
## Redirect local packets to 1.2.3.4 to loopback.
# iptables -t nat -A OUTPUT -d 1.2.3.4 -j DNAT --to 127.0.0.1
重定向：（Redirection）
目的地址的一个特例叫做重定向。相当于对进来的包作目的NAT，例如：
## Send incoming port-80 web traffic to our squid (transparent) proxy
# iptables -t nat -A PREROUTING -i eth1 -p tcp --dport 80
-j REDIRECT --to-port 3128
10．源NAT与路由
如果你做了源NAT，要注意路由器返回信息时能不能找到你真正的机器。例如，你将自己机器发出的包的源地址改为1.2.3.4，这样外部路由器将向你发送应答包（目的地址是1.2.3.4）。怎样到达你的机器？
如果你变化后的源地址是本地网络所用的地址，则不需要变化，直接返回到这个地址；
如果变化后是本地网络不用的地址，例如，你变成1.2.3.99，一个本地局域网未用的地址，网络地址1.2.3.0/24，则需要做ARP查询，有一个简单的方法是做IP alias，例如：
# ip address add 1.2.3.99 dev eth0
如果变成一个完全不同的地址（不属于本地局域网），必须向路由器发出一条路由信息或者手工加一条路由记录。
11．目的NAT变目的地址到同一个网络
古典的例子内部的职工想访问你的公共的web server，目的地址从公共地址（1.2.3.4）变成内部地址（192.168.1.1），执行：
# iptables -t nat -A PREROUTING -d 1.2.3.4
-p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.1
一种方法是运行一个内部的DNS server，他知道公共web server的地址，并且将其他的request请求转发到外部的DNS server。另一个方法是将源地址映射到自己的连接上，让web server的返回信息通过他。执行：
# iptables -t nat -A POSTROUTING -d 192.168.1.1 -s 192.168.1.0/24
-p tcp --dport 80 -j SNAT --to 192.168.1.250
