浅谈路由器Openwrt防火墙的 端口转发 与 NAT穿透 区别与优缺点
绝大多数ADSL用户处于大内网中(而99.9%的宽带用户使用这种方式入网, 政策持续收紧IPv4公网IP的发放), 本文进一步探讨如何映射大内网中的服务到互联网. PS5主机, Switch, Steamdeck等主机NAT类型探讨
有什么用
路由器Openwrt防火墙的 端口转发 与 NAT穿透 区别与优缺点
了解原理, 拓展应用
概念与理论
设置路由器安装相应的应用, 配置等. 实现特定功能. 相关视频(介绍的stun打洞穿透nat):
什么是 NAT？
NAT 代表网络地址转换，允许多个内网设备共享一个公网IP地址，使内网设备能够与外部互联网通信，主要是为了解决IPV4地址不足的问题，NAT通常部署在路由器上。 NAT 在正常的网页浏览、观看视频没太大问题，主要影响在 P2P 连接上，对游戏、下载、视频通话等应用，会受到不同NAT类型的影响。
NAT 四种类型：
- Full Cone NAT：全锥形，任何外部主机只要知道这个公网IP和端口，就能向内网主机发送数据。
- Restricted Cone NAT：受限锥形，内网主机需先向外部主机发送数据，该外部主机才能向内网主机发送数据。
- Port Restricted Cone NAT：端口受限锥形，内网主机需先向外部主机发送数据，该外部主机的特定端口才能向内网主机发送数据。
- Symmetric NAT：对称形，内网主机与每个外部主机通信时，会分配不同的公网IP和端口，在安全性上最为严格，但也最容易导致连接问题。
总结：前面三种NAT类型都是锥形网络，内网主机使用固定的公网IP和端口进行所有的外部通信，区别在于NAT设备防火墙的安全策略不同，对称形限制最严格，场景最复杂。
端口转发和NAT 穿透 区别于优缺点
在 OpenWrt 环境中，端口转发和NAT 穿透是两种解决内网设备对外暴露服务的技术，核心目标一致但实现原理、适用场景完全不同，下面详细拆解它们的区别、优缺点及适用场景。
一、核心概念与原理
1. 端口转发（Port Forwarding）
本质：属于 静态 NAT 技术，由 OpenWrt 路由器主动配置规则，将公网 IP 的特定端口映射到内网指定设备的端口。
工作流程
- 外网设备向路由器的公网 IP + 映射端口发起请求；
- 路由器根据预设规则，将请求转发给内网目标设备；
- 内网设备的响应通过路由器原路返回给外网设备。
OpenWrt 配置入口：
网络 → 防火墙 → 端口转发，需填写外部端口、内部 IP、内部端口、协议等参数。
2. NAT 穿透（NAT Traversal）
本质：一种 动态穿透技术，用于突破 NAT 网关的隔离限制，让外网设备直接访问内网设备，无需依赖路由器的公网 IP 或手动配置端口规则。
常见实现方式
- UPnP/NAT-PMP：内网设备主动向路由器申请端口映射，路由器自动生成临时规则（重启后可能失效）；
- P2P 穿透（如 STUN/TURN/ICE 协议）：通过公共服务器获取双方的 NAT 类型和端口信息，建立直接连接；
- 反向代理穿透（如 frp、ngrok）：借助公网服务器作为中转，内网设备主动连接公网服务器，外网设备通过服务器间接访问内网服务。
OpenWrt 相关配置：UPnP 可通过安装
luci-app-upnp插件启用；第三方穿透工具（如 frp）需手动安装客户端并配置。
二、核心区别对比表
| 对比维度 | 端口转发（静态 NAT） | NAT 穿透（动态 / 中转） |
|---|---|---|
| 依赖条件 | 路由器必须有公网 IP（运营商提供） | 支持多种场景：有 / 无公网 IP 均可（中转模式无需公网 IP） |
| 配置方式 | 手动在路由器配置固定规则，静态不变 | 自动（UPnP）或客户端配置，动态灵活 |
| 端口控制权 | 端口由路由器分配，固定不变 | 端口可由内网设备申请（UPnP）或随机分配 |
| 适用网络环境 | 仅适用于有公网 IP的宽带（如家庭光纤） | 适用于无公网 IP的环境（如内网多层 NAT、校园网） |
| 安全性 | 规则固定，暴露端口少，风险可控 | UPnP 自动开放端口，存在安全隐患；中转模式依赖第三方服务器 |
| 稳定性 | 规则固定，稳定性高 | UPnP 可能因路由器重启失效；P2P 穿透受 NAT 类型影响，稳定性一般 |
三、优缺点分析
1. 端口转发（Port Forwarding）
优点
- 稳定性强：规则是静态配置的，只要公网 IP 不变，服务就能稳定对外提供；
- 安全性高：仅开放需要的端口，且可配合防火墙规则（如限制访问源 IP）进一步降低风险；
- 无额外开销：无需依赖第三方服务器，数据直接传输，延迟低。
缺点
- 依赖公网 IP：如果运营商不给公网 IP（如内网 IP、CGNAT 网络），则完全无法使用；
- 配置繁琐：每新增一个内网服务，都需要手动在路由器添加一条转发规则；
- 公网 IP 变化影响服务：家庭宽带的公网 IP 多为动态，IP 变化后外网设备需重新更新地址。
2. NAT 穿透
优点
- 无需公网 IP：中转模式（如 frp）即使路由器是内网 IP，也能实现外网访问；
- 配置灵活：UPnP 可自动映射端口，无需手动配置；第三方穿透工具支持多设备、多服务同时穿透；
- 适配复杂网络：适合校园网、企业内网等多层 NAT 环境。
缺点
稳定性参差不齐：
- UPnP 依赖路由器支持，部分路由器兼容性差，重启后规则丢失；
- P2P 穿透受 NAT 类型限制（如对称型 NAT 难以穿透），可能需要中转服务器；
安全风险：UPnP 会自动开放内网端口，若设备存在漏洞，容易被外网攻击；
中转模式有额外延迟：数据需经过第三方公网服务器转发，延迟比端口转发高，且可能受服务器带宽限制。
四、适用场景推荐
| 场景 | 推荐技术 | 原因 |
|---|---|---|
| 家庭宽带（有公网 IP），搭建内网服务（如 NAS、监控） | 端口转发 | 稳定、低延迟、安全可控 |
| 家庭宽带（无公网 IP/CGNAT），临时访问内网设备 | NAT 穿透（frp/ngrok 中转） | 突破无公网 IP 限制 |
| 内网设备频繁新增服务，不想手动配置 | NAT 穿透（UPnP） | 自动映射端口，简化操作 |
| 企业 / 校园网（多层 NAT），远程访问内网办公设备 | NAT 穿透（frp 内网穿透） | 适配复杂网络环境 |
总结
- 有公网 IP 优先选端口转发：稳定、安全、无额外开销，是家庭场景的最优解；
- 无公网 IP 选 NAT 穿透：通过中转工具（如 frp）实现外网访问，牺牲一点延迟换可用性；
- 临时轻量需求用 UPnP：适合游戏、投屏等临时端口映射需求，长期服务不建议依赖。
相关内容
NAT及应用(stun打洞穿透nat)
在线检测NAT类型: https://mao.fan/mynat
NAT 类型对比
| NAT 类型 | 游戏 | 语音 | P2P | PS5 | Xbox | Switch |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 开放网络 | 优秀 | 优秀 | 优秀 | Type 1 | Open | Type A |
| 全锥形 NAT | 优秀 | 优秀 | 优秀 | Type 1 | Open | Type A |
| 受限 NAT | 良好 | 良好 | 中等 | Type 2 | Moderate | Type B |
| 端口受限 NAT | 中等 | 中等 | 较差 | Type 2 | Moderate | Type C |
| 对称 NAT | 较差 | 较差 | 阻止 | Type 3 | Strict | Type D |
路由器拨号获取IP地址 100.64.. 这个网段是cgnat专用网段
用到的工具是natmap: https://github.com/heiher/natmap
未完待续…
灵感来源
PS4-PS5游戏机通过局域网翻墙，加速游戏，以及下载游戏教程
