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前言
简单来说内网穿透的目的是：让外网能访问你本地的应用，例如在外网打开你本地（localhost）指向的Web站点。可以分配给你一个域名让你本地的web项目提供给外网访问，特别适合向别人展示你本机的web demo 以及调试一些远程的API (比如的开发)
为了理解内网穿透我们先来了解以下几个概念：
IP
IP 地址是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
内网IP：ifconfig 查出来的是你本机的 IP 地址，也就是内网私有地址
内网IP公网上的路由器都是屏蔽掉了此类私有地址，仅能在局域网使用，不能联通外网，这是因为私有IP本来就是人为保留出来专供私有网络通信用的(RFC 1597中描述)。
私有IP虽然它们不能直接和Internet网连接，但通过技术手段仍旧可以和Internet通讯。（即本文的内网穿透）
公网IP：百度查出来的地址是你上网的公有地址，也许并不是你主机的地址，而是电信，移动或联通分给你的地址，用于连接互联网。
外网IP域名
域名是IP的别名，域名最终通过DNS（Domain Name System）解析成IP地址。
域名转换IPv4是一个32位的数字，IPv6有128位，要记住一串毫无意义的数字非常困难，域名解决了这个问题。而DNS作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。
内网穿透
内网穿透即 NAT 穿越，通俗说就是个人计算机都处在局域网环境中，也就是内网，那么互联网相对来说就是外网。内网的一些主机本来已经分配到了本地IP地址（如局域网DHCP分配的IP），但现在又想和互联网上的主机通信（并不需要加密）时，如何找到目标计算机呢？这时候就要询问挡在目标机和互联网之间的 NAT。
NAT穿越（NAT traversal）涉及TCP/IP网络中的一个常见问题，即在处于使用了NAT设备的私有TCP/IP网络中的主机之间建立连接的问题。--Wiki
NAT
网络地址转换（Network Address Translation），也叫做网络掩蔽或者IP掩蔽，就是替换 IP 报文头部的地址信息。NAT 通常部署在一个组织的网络出口位置，通过将内部网络 IP 地址替换为出口的 IP 地址提供公网可达性和上层协议的连接能力。也就是说 NAT 是实现公网和局域网直接数据传输的关键环节。
在互联网终端急剧增长的今天，公网ip已经成为稀缺资源，对于国内垄断的电信运营商来讲，更是不可能随便免费给你一个公网ip。NAT设备（如路由器）会在IP包通过时会修改其源/目标IP地址,有时还会修改TCP/UDP协议的端口号，从而实现多台设备使用同一外网IP进行互联网通讯。通过使用少量的公有IP 地址代表较多的私有IP 地址的方式，将有助于减缓可用的IP地址空间的枯竭，节省了大量的ip资源。
但NAT与此同时也带来一些弊端：首先是，NAT设备会对数据包进行编辑修改，这样就降低了发送数据的效率；此外，各种协议的应用各有不同，有些协议是无法通过NAT的，这就需要通过穿透技术来解决。
NAT网关NAT的实现方式有：
静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一。
动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的。
端口多路复用（Port address Translation,PAT)，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对互联网的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自互联网的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。
NAT特点：
网络被分为私网，公网两部分，NAT网关设置私网到公网的路由出口。
网络只能由私网侧发起，公网无法主动访问私网主机（是这样设计的，所以便要穿透它）
NAT网关在两个访问方向上完成两次地址的转换，出口替换源地址，入口替换目的地址
NAT网关的存在对通信双方保持透明
NAT网关为了实现双向翻译，需要维持一张关联表，将会话信息保存
内网穿透软件
Ngrok通过在公共的端点和本地运行的Web服务器之间建立在TCP之上的端到端的安全隧道（tunnel），两端的程序在其实现的隧道内透明的进行数据交互，将NAT和防火墙后面的本地服务器暴露给公网。
Ngrok国内免费的Sunny-Ngrok软件（）是通过反向代理技术（隐藏真实的服务器端）实现内网穿透（准确说它不是NAT穿越技术，而是NAT旁路技术，简单说，就是在NAT网关所在的位置旁边放置一个应用服务器。）
穿透流程穿透过程简述:
当Ngrok服务端接收到连接，就读取映射表，判断接收的端口对应于哪一个Ngrok客户端，然后向该客户端转发数据。
本机的Ngrok客户端收到数据，读取本地映射表，判断对应哪个内网地址，向内网地址的服务器发起连接。
该客户端和内网服务器建立连接后，向Ngrok服务端返回一个连接，作为转发通道，此时通道建立完毕。
当Ngrok服务端读取到用户发送的请求数据，将通过转发通道转发到已连接的客户端，客户端读取响应并通过转发通道返回给请求。
所以，内网穿透实现了内外网通讯，让外网访问内网服务器不再是距离！
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