在網絡通信中，端口轉發和端口映射是兩種常見的技術，用于實現內網與外網之間的通信。盡管它們在某些方面有相似之處，但兩者在工作原理、應用場景和技術實現上存在顯著差異。正確理解這些差異有助于選擇最適合的技術來滿足特定需求，并確保網絡的安全性和效率。今天咱就來嘮嘮這端口轉發和端口映射，看看它們之間的差異究竟在哪里？

01 端口轉發

端口轉發（Port Forwarding）是一種網絡配置技術，允許外部網絡上的設備通過公共 IP 地址訪問位于私有網絡內部的特定設備。它通常在路由器或防火墻上配置，將來自外網的請求轉發到內網中的目標設備。

端口轉發是通過網絡地址轉換（NAT）機制實現的一種功能。當外網用戶嘗試連接到路由器的公共 IP 地址和指定端口時，路由器會根據預設的規則將該請求轉發到內網中特定的 IP 地址和端口上。

01 工作原理

• 外部請求：外網用戶發起一個連接請求，目標是路由器的公共 IP 地址和特定端口。

• 路由決策：路由器接收到請求后，檢查其端口轉發規則表。

• 轉發請求：如果匹配到相應的規則，路由器將請求轉發給內網中的指定設備。

• 響應處理：內網設備處理請求并返回數據，路由器再將響應發送回外網用戶。

02 實現方式

靜態端口轉發

特點：為每個服務或應用設置固定的端口映射規則。

優點：簡單直觀，適合長期運行的服務（如 Web 服務器、郵件服務器等）。

缺點：需要手動配置，靈活性較低。

動態端口轉發

特點：基于應用程序的需求自動分配和管理端口。

優點：更靈活，適用于臨時或按需使用的應用（如遠程桌面、文件傳輸等）。

實現工具：如 SSH 隧道、UPnP（通用即插即用）協議。

示例

03 應用場景

Web 服務器托管

需求：將外網用戶的 HTTP/HTTPS 請求轉發到內網中的 Web 服務器。

配置：將路由器的公共 IP 和端口 80/443 轉發到 Web 服務器的內網 IP 和相應端口。

遠程桌面訪問

需求：允許管理員從外網遠程管理內網中的計算機。

配置：將路由器的公共 IP 和 RDP 端口（默認 3389）轉發到目標計算機的內網 IP 和端口。

游戲服務器

需求：讓游戲玩家能夠通過互聯網連接到位于內網的游戲服務器。

配置：將路由器的公共 IP 和游戲服務器所需的端口范圍轉發到游戲服務器的內網 IP 和端口。

02 端口映射

端口映射（Port Mapping），也稱為端口重定向，是一種將一個設備上的某個端口請求映射到另一個設備或同一設備的不同端口的技術。

它可以在路由器、防火墻或應用程序級別實現，通常用于簡化內網設備的管理和訪問。這種映射可以發生在不同的設備之間，也可以在同一個設備上進行。

01 工作原理

• 初始請求：用戶發起一個連接請求，目標是某個 IP 地址和端口。

• 映射規則：路由器或防火墻根據預設的端口映射規則，將該請求的目標 IP 和端口替換為新的 IP 和端口。

• 轉發請求：修改后的請求被發送到指定的目標設備。

• 響應處理：目標設備處理請求并返回數據，路由器或防火墻再將響應恢復成原始格式，發送回用戶。

02 實現方式

靜態端口映射

特點：為每個服務或應用設置固定的端口映射規則。

優點：簡單直觀，適合長期運行的服務（如家庭網絡設備管理、特定應用服務器）。

缺點：需要手動配置，靈活性較低。

動態端口映射

特點：基于應用程序的需求自動分配和管理端口。

優點：更靈活，適用于臨時或按需使用的應用（如 P2P 應用、VoIP 電話等）。

實現工具：如 UPnP（通用即插即用）、IGD（Internet Gateway Device Protocol）協議。

示例

03 應用場景

家庭網絡設備管理

需求：允許用戶從外網遠程管理位于內網的家庭設備（如智能家居控制器、安全攝像頭）。

配置：將路由器的公共 IP 和指定端口映射到家庭設備的內網 IP 和端口。

P2P 應用

需求：確保 P2P 應用能夠正確建立對等連接，避免 NAT 阻止。

配置：使用 UPnP 自動創建端口映射規則，使 P2P 流量順利通過路由器。

VoIP 電話

需求：確保 VoIP 電話能夠接收來電并正常通話。

配置：將路由器的公共 IP 和 SIP 協議所需的端口映射到 VoIP 設備的內網 IP 和端口。

多臺 Web 服務器

需求：在同一臺路由器下托管多個 Web 服務器，每個服務器監聽不同的端口。

配置：將不同外部端口映射到各個 Web 服務器的內網 IP 和端口。

03 端口轉發 vs 端口映射

雖然端口轉發和端口映射都用于實現內網與外網之間的通信，但它們在定義、工作機制、應用場景和技術實現上有顯著的區別。

01 概念對比

定義上的差異

• 端口轉發：端口轉發是一種網絡配置技術，允許外部網絡上的設備通過公共 IP 地址訪問位于私有網絡內部的特定設備。它通常涉及將外部請求直接轉發到指定的內部 IP 地址和端口。

• 端口映射：端口映射是將一個設備上的某個端口請求映射到另一個設備或同一設備的不同端口。它可以發生在不同的設備之間，也可以在同一設備上進行，主要用于簡化內網設備的管理和訪問。

工作機制的區別

• 端口轉發：工作在路由器或防火墻級別，主要處理來自外網的請求，將其轉發到內網中的目標設備。它依賴于靜態配置的規則，通常是一對一的映射關系。

• 端口映射：可以發生在路由器、防火墻或應用程序級別，既可以處理來自外網的請求，也可以處理來自內網的請求。它可以是一對多或多對多的映射關系，更加靈活。

02 技術實現對比

路由器與防火墻的角色

• 端口轉發：主要由路由器或防火墻執行，通常需要管理員手動配置規則。它涉及到網絡地址轉換（NAT），并且一般用于將外部流量定向到內部特定的服務或設備。

• 端口映射：可以在路由器、防火墻或應用程序級別實現，既可以是靜態配置，也可以是動態分配（如通過 UPnP）。它不僅處理外部流量，還可以處理內部流量，適用于更廣泛的場景。

內網與外網的處理方式

• 端口轉發：專注于從外網到內網的流量轉發，通常是一對一的關系。例如，將外部端口 80 的請求轉發到內網 Web 服務器的端口 80。

• 端口映射：可以處理雙向流量，支持一對一或多對多的映射。例如，將多個外部端口映射到同一臺設備的不同服務端口，或在同一設備上進行端口重定向。

03 應用場景對比

企業級應用 vs 家庭用戶

• 端口轉發：更適合企業級應用，特別是需要長期穩定運行的服務，如 Web 服務器、郵件服務器等。它提供了更嚴格的控制和安全性，適合需要精細管理的環境。

• 端口映射：更適合家庭用戶和臨時性需求，如遠程桌面訪問、P2P 應用、VoIP 電話等。它的靈活性和自動化特性使其更容易配置和使用。

靈活性與安全性比較

• 端口轉發：由于其靜態配置和一對一映射的特點，安全性較高，但靈活性較低。管理員可以精確控制哪些端口被開放，從而減少潛在的安全風險。

• 端口映射：更加靈活，可以動態調整映射規則，適用于更多變的應用場景。然而，動態配置可能引入額外的安全風險，特別是在沒有適當安全措施的情況下。

原創：老楊丨11年資深網絡工程師，更多網工提升干貨，請關注公眾號：網絡工程師俱樂部