学校内机房共享上网的应用

本专题旨在为广大共享上网用户提供可选方案和技术上的支持。由于宽带上网的形式和方法多种多样，本专题不可能涵盖所有的技术方案，但相关的方法可作为参考和借鉴。随着共享上网限制措施的不断发展，共享上网仍然会是一个长远的话题，我们有必要了解一下它的原理和基本实现方法。 

　　 共享上网原理与方法概述 

　　 一、局域网共享上网原理 

　　 在局域网共享上网的实现上，无论通过类似路由器这样的硬件设备上网，还是用Windows的Internet连接共享，或者用网关类软件、代理服务器软件等上网，它们的原理都是相同的。 

　　 TCP/IP协议规定了三类局域网保留IP地址，这三个地址段分别是: 10.x.x.x、172.16. x.x、192.168. x.x（X在0～255之间，注意实际用时网络号部分不能为全0或全1）。这些IP地址可以在一个局域网内部使用，但直接以这样的内网地址连接到Internet显然是行不通的。 

　　 为此，当内部的机器与外部的机器连接时，需要先通过有合法外网地址的主机把内网IP地址转换为合法的外网IP地址，这就是网络地址转换（Network Address Translation），简称NAT。 

　　 使用NAT技术可以使一个或数个合法IP地址访问Internet，从而节省了Internet上的合法IP地址；另一方面，通过地址转换，可以隐藏内网上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。 

　　 比如，连接外网的电脑或设备，通过固定或动态获取得到了一个合法的IP地址，如219.254.38.180，它还需要有一个网络内部的地址比如192.168.0.1，用来充当其他电脑的网关。如果局域网内部的一台电脑IP地址是192.168.0.2：4000（4000是它的端口号），想访问Internet上某个主机，192.168.0.2：4000的请求先传到主机192.168.0.1上，主机把这个IP地址转换为219.254.38.180：9000。然后以端口号为9000的这个IP地址向Internet上的那个主机发出请求，回答的数据流则传回给主机219.254.38.180：9000，主机接收到数据后，会查找与9000这个端口号相关联的内部IP地址，当它发现是192.168.0.2：4000后，就把数据传给192.168.0.2：4000，这样，IP地址的转换就完成了。 

　　 从以上过程可以看出，如果是电脑来充当网关，内网、外网两个地址就需要两块网卡，分别连接内网和外网。但实际上，当这台电脑是通过交换机或路由器连接到外网时，并不一定必须是双网卡，仅仅单网卡也能实现网关。这就需要用到网关类软件的单网卡功能（如SyGate等），它们会虚拟出一块网卡进行内网的连接并充当网关。不过实际的数据流还是从一块网卡上经过的，网卡负荷较大。

　　 二、共享上网实现方法概述