一、选题的理论意义与实际意义 

随着时代的发展，信息化已成为必然趋势，绝大多数人群都要使用网络，然而访问互联网就需要外网IP地址，IPv4 由于最初设计的"缺陷"，长度只有 32 位，大约只能提供 40 亿个地址，因为大量的IPv4地址汇聚在美国，造成现代互联设备的 IP 地址缺乏问题日益严重。

对于当前社会来说，网民的人数日益增长，中国14亿人口，网民高达10亿，然而IP地址分配不平衡也是其问题之一，大中型企业、上市公司还有各个运营商的服务器、路由器都需要外网IP，面对如此大的需求，需要一些技术对IP地址进行优化使用。

本课题的设计是在路由器中应用NAT，该技术主要思想是把本地的私有 IP 地址映射到公网合法的 IP 地址上，实现内网私有 IP 地址与公网合法 IP 地址间的通信，达到缓解 IP 地址严重缺乏的问题。

二、毕业设计综述（综述国内外有关选题的研究动态）

1994年，NAT技术被提出。Router，路由器是互联网络的枢纽。从上世纪80年代起路由技术才逐渐进入商业化的应用。从此大规模的互联网络就开始流行起来，为NAT技术的发展提供了良好的基础和平台。随着互联网的普及，接入网络的计算机数量增长非常迅速，目前使用的IPv4地址空间有限，可用的公网合法IP非常短缺。人们为了缓解日益恶化的地址缺乏问题，在IP地址的分配和保留IP地址方面采取了许多办法。现存的解决办法包括ISP方面对公网地址的动态分配与回收、使用DHCP 动态分配与回收、可变长子网掩码（VLSM）技术、无类域间路由（CIDR）技术，甚至提出新一代的IPv6技术从根本上解决地址空间问题，但由于多方面的原因，IPv6到目前还没有得到普及，而网络地址转换（NAT）技术的使用，是我们至今在互联网上没有使用完合法IPv4地址的真实原因。它主要思想是把本地的私有IP地址映射到公网的合法IP 地址，以缓解可用 IP 地址空间的消耗。虽然，它没有像IPv6那种从根本上解决问题，但在IPv6 没有得到普及的今天，NAT 技术成为了事实上广泛使用的解决方法

三、毕业设计提纲

1.本课题主要研究内容

随着时代的发展，信息化已成为必然趋势，绝大多数人群都要使用网络，然而访问互联网就需要外网IP地址，IPv4 由于最初设计的"缺陷"，造成现代互联设备的 IP 地址缺乏问题日益严重。对于当前社会来说，网民的人数日益增长，中国14亿人口，网民高达10亿，然而IP地址分配不平衡也是其问题之一，大中型企业、上市公司还有各个运营商的服务器、路由器也需要，面对如此大的需求，当今最广泛使用的解决方法是采用 NAT 技术。

经过分析，Nat技术包含一下几个功能模块，具体如下：

（1）静态NAT：1个内网地址转换为1个外网地址，形成的是永久性的对应               关系。

（2）动态NAT：指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地  址是不确定的，是随机的。

（3）端口多路复用：多对1转换，内网多个IP地址转换为外网一个IP地  址，使用不同端口号进行区分。

2. 完成论文的条件和拟采用的研究手段

本项目拟采用Cisco Packet Tracer 虚拟器，画出网络拓扑图，将Nat技术应用到路由器中。

在完成毕业设计中，采用理论与实践相结合的研究方法。大量查看相关文献资料，认真思考，积极实践，多与指导老师交流沟通，及时汇报任务进度，采纳同学及老师的建议。

3. 本课题进度安排，各阶段预期达到的目标

第一阶段:查阅资料，围绕课题收集有关的资料，填写开题报告，设计方案以及任务书。

第二阶段: 完成开题报告答辩工作，准备毕业设计。

第三阶段:完成毕业设计第一版，进行毕业设计预答辩。

第四阶段:根据指导教师的修改意见，对系统进行修改提高，并测试系统功能，保证系统稳定运行。

第五阶段: 完成毕业设计，进行毕业答辩。

四、与选题相关的主要参考文献（列出：作者、著作名称/论文名称、出版社/期刊名称、出版年月/刊期），以下为参考文献格式举例。

[1] 吴绍兴. 路由器下NAT技术的实现[J]，计算机与现代化，2004,12（2）：57-60

[2] 谭浩强. Cisco路由器实用技术[M]. 北京：中国铁道出版社，2006

[3] 程庆梅. 创建高级路由器型互联网[M].北京：机械工业出版社，2011

[4] 刘晓辉．NAT在路由器下的实现设计[M]. 北京：电子工业出版社，2009

[5]周庆.NET技术的实现[J].电脑知识与技术，2008,10(5):12-18

[6]谢希仁.计算机网络技术[M].北京：电子工业出版社，2010

[7] 易建勋.计算机网络设计[M].北京：人民邮电出版社，2009

[8]周庆.NET技术的实现[J].电脑知识与技术，2008，10（5)：12-18

[9]高雪林..NET 简介[EB/0L].http://automation. seu.edu.cn/CPP/Page.

五、毕业设计进度安排