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NAT（Network Address Translator）

NAT 主要做的事情就是地址映射，其作用就是将内网的主机经过 NAT 的映射生成外网的 ip 地址和端口，如下图所示：

NAT 产生的原因如下：IPV4 的地址不够、处于安全考虑，保证某局域网下的设备的安全。NAT 的种类有以下几种：

完全锥型 NAT：所有从同一个内网 IP 和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网 IP 和端口号，并且任何一个外网主机都可以通过这个映射的外网 IP 和端口号向这台内网主机发送包。
地址限制锥型 NAT：它也是所有从同一个内网 IP 和端口号发送过来的请求都会被映射成同一个外网 IP 和端口号。与完全锥形不同的是，外网主机只能够向先前已经向它发送过数据包的内网主机发送包。
端口限制锥型 NAT：端口限制锥形 NAT 与限制锥形 NAT 很相似，只不过它包括端口号。也就是说，一台 IP 地址 X 和端口 P 的外网主机想给内网主机发送包，必须是这台内网主机先前已经给这个 IP 地址 X 和端口 P 发送过数据包。
对称型 NAT：所有从同一个内网 IP 和端口号发送到一个特定的目的 IP 和端口号的请求，都会被映射到同一个 IP 和端口号。如果同一台主机使用相同的源地址和端口号发送包，但是发往不同的目的地，NAT 将会使用不同的映射。此外，只有收到数据的外网主机才可以反过来向内网主机发送包。

STUN（Session Traversal Utilities for NAT）

STUN 即 NAT 会话穿透实用工具[RFC5389]，用于进行 UAT 穿透，采用的是典型的客户端/服务端模式。客户端发送请求，服务端进行响应。STUN 是一个 C/S 架构的协议，支持两种传输类型。一种是请求/响应类型，由客户端给服务端发送请求并等待服务端响应；另一种是指示类型，由服务器或者客户端发送指示，另一方不产生响应。两种类型的传输都包含一个 96 位的随机数作为事务 ID（transaction ID），对于请求/响应类型，事务 ID 允许客户端将响应和产生响应的请求连接起来；对于指示类型，事务 ID 通常作为 debugging aid 使用。

STUN 报文和大多数网络类型的格式一样，是以大端编码(big-endian)的，即最高有效位在左边。所有的 STUN 报文都以 20 字节（160 位）的头部开始，后面跟着若干个属性。

STUN 报文头部

STUN 头部包含了 STUN 消息类型，magic cookie，事务 ID 和消息长度，如下：

   0                   1                   2                   3
   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |0 0|     STUN Message Type     |         Message Length        |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |                         Magic Cookie                          |
  +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  |                                                               |
  |                     Transaction ID (96 bits)                  |
  |                                                               |
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