迪克猪的博客
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42|案例篇:如何优化 NAT 性能?(下)

NAT 技术能够重写 IP 数据包的源 IP 或目的 IP,所以普遍用来解决公网 IP 地址短缺的问题。它可以让网络中的多台主机,通过共享同一个公网 IP 地址,来访问外网资源。同时,由于 NAT 屏蔽了内网网络,也为局域网中机器起到安全隔离的作用。

Linux 中的 NAT ,基于内核的连接跟踪模块实现。所以,它维护每个连接状态的同时,也对网络性能有一定影响。

由于 NAT 基于 Linux 内核的连接跟踪机制来实现。所以,在分析 NAT 性能问题时,我们可以先从 conntrack 角度来分析,比如用 systemtap、perf 等,分析内核中 conntrack 的行文;然后,通过调整 netfilter 内核选项的参数,来进行优化。

其实,Linux 这种通过连接跟踪机制实现的 NAT,也常被称为有状态的 NAT,而维护状态,也带来了很高的性能成本。

所以,除了调整内核行为外,在不需要状态跟踪的场景下(比如只需要按预定的 IP 和端口进行映射,而不需要动态映射),我们也可以使用无状态的 NAT (比如用 tc 或基于 DPDK 开发),来进一步提升性能。