在互联网的世界中，网络地址转换(NAT，Network Address Translation)是一个非常常见的概念。NAT起到了连接公司或家庭网络到互联网的作用，它的主要作用是把私有地址转换为公用地址，或者反过来。NAT转换可以有不同的类型，包括静态NAT、动态NAT、PAT等等，下面将对这些不同种类进行详细的介绍。
一、静态NAT
静态NAT是指将一个内部网络IP地址映射到互联网上的固定地址，如下面的代码：
ip nat inside ip nat outside ip nat inside source static 192.168.1.100 52.18.158.72
在上面的代码中，前两行表明了内部网络和外部网络的IP地址类型，第三行表明了将内部网络中的IP地址192.168.1.100转换为互联网上的地址52.18.158.72。也就是说，在静态NAT中，指定的内部IP地址总是映射到同一个外部IP地址，适用于需要长期连接的服务。
二、动态NAT
动态NAT是指将内部私有IP地址映射为互联网上的随机可用的公有IP地址。通常用在客户端网络上，一个IP地址可以映射到多个公有IP地址上，如下面的代码：
ip nat inside ip nat outside ip nat pool dynamicPool 192.168.1.10 192.168.1.200 prefix-length 24 ip nat inside source list tcp_list pool dynamicPool ip access-list tcp_list permit tcp any any eq 80 ip access-list tcp_list permit tcp any any eq 443
在上面的代码中，前面两行和静态NAT是一样的，第三行使用了动态NAT池来设置公有IP地址，范围是192.168.1.10到192.168.1.200，prefix-length指定为24位，即子网掩码为255.255.255.0。第四行将tcp_list的列表映射到动态NAT池dynamicPool中，确定了使用动态NAT。第五、六行指明了允许的TCP端口号，也就是说，只有HTTP和HTTPS协议才会被映射到一个公有IP地址。
三、PAT(Port Address Translation)
PAT与NAT的区别在于，它是在端口层面上进行转换的。PAT既可以是静态的，也可以是动态的，其实现方式类似于动态NAT，如下面的代码所示：
ip nat inside ip nat outside ip nat inside source static tcp 192.168.1.100 80 52.18.158.72 8888 ip nat inside source list tcp_port_pool interface GigabitEthernet0/0 overload ip access-list tcp_port_pool permit tcp any any eq 80 ip access-list tcp_port_pool permit tcp any any eq 443
在上面的代码中，第三行使用了静态PAT，将内部IP地址192.168.1.100的80端口映射到了52.18.158.72的8888端口。第四行实现了动态PAT池，使用了GigabitEthernet0/0接口，重载允许多个内部IP地址映射到同一个公有IP地址。第五、六行同样指明了允许HTTP和HTTPS协议连接到公有IP地址上。
四、总结
通过上面的讲解，我们了解了NAT转换的三个主要类型：静态NAT、动态NAT、PAT。静态NAT适用于长期连接的服务，动态NAT适用于客户端网络，PAT则是在端口层面上进行转换。在实际应用中，我们需要考虑到各种因素，包括连接数、连接时间等等，才能选择合适的转换类型。
