家庭宽带网络优化指南：提升NAT类型，降低游戏延迟、提高下载速度

大家办理了宽带后一般会习惯测个速，看下网速有多少，没有达标，喜欢折腾路由器的网友知道除了网速，还有延时、抖动这些指标来衡量网络质量怎么样，延时高了玩游戏就卡，抖动就是指网络的稳定性，还有一个NAT类型，可能知道的人就少了，今天我们就主要分析一下NAT类型对上网的影响。

什么是NAT?

NAT 代表网络地址转换（Network Address Translation），允许多个内网设备共享一个公网IP地址，使内部网络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。

举个栗子：比如手机访问xzb.cc这个网站，我们手机的ip是192.168.x.x这种内网的ip是无法在互联网使用的，路由器收到这个访问请求后会把192.168.x.x请求上下载帮这个IP转换成117.151.x.x请求上下载帮（路由器外网IP获取的是公网IP的情况）这种请求，服务器收到请求返回数据包，路由器收到网站数据后把这个数据包117.151.x.x下载帮首页数据转发给手机的ip192.168.x.x，虽然不严谨、大概是这么个过程，就叫NAT。

通常来说，NAT有四种核心类型：

家庭网络都是使用NAT技术的，一般划分NAT4个类型：NAT1、NAT2、NAT3、NAT4，具体如下：

Full Cone NAT（全锥形）：

• 内网主机使用一个固定的公网IP和端口进行所有外部通信。
• 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（IP限制锥形）：

• 内网主机使用一个固定的公网IP和端口进行所有外部通信。
• 只有内网主机曾向某外部主机发送过数据，该外部主机才能向内网主机发送数据。

Port Restricted Cone NAT（端口限制锥形）：

• 内网主机使用一个固定的公网IP和端口进行所有外部通信。
• 只有内网主机曾向某外部主机的特定IP和端口发送过数据，该外部主机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。
• 外部主机只能在收到内网主机的数据后才能回传数据，在安全性上最为严格，但也最容易导致连接问题。

玩过网心云、甜糖、京东云这些PCDN的服务，对NAT类型肯定不陌生了，它们都要求你的网络类型达到：NAT1收益才能最大化，分跑没跑到多少先不说，网络优化可学会了不少知识呢，这波不亏！

NAT类型有哪些影响？

NAT类型主要影响UDP协议的通信性能和稳定性。特别是在需要低延迟和高实时性的应用中，例如在线游戏、VoIP和视频通话。

游戏的影响：玩主机游戏的影响很大，如果你有PS、Xbox、NS 等主机，可以在网络状态里看到 NAT类型；对网络游戏会影响延迟和丢包率，以及匹配系统的效率和成功率。

语音视频的影响：你可能遇到过微信视频提示网络质量不好，但WiFi信号满格的状况，这种情况很有可能是NAT4类型，导致无法P2P连接成功导致的。

BT下载的影响：P2P下载等应用，最为开放的NAT类型，可以连接到更多的资源数，加快下载的速度。

开放性：NAT1>NAT2>NAT3>NAT4

安全性：NAT1<NAT2<NAT3< NAT4

家庭宽带一般是NAT3，Port Restricted Cone NAT（端口限制锥形）。

NAT打洞

NAT 打洞技术基本都是基于UDP协议的，STUN协议是一个专门帮助位于NAT后的网络设备进行点对点连接（打洞）的，要求如下：

	NAT1	NAT2	NAT3	NAT4
NAT1	✅	✅	✅	✅
NAT2	✅	✅	✅	✅
NAT3	✅	✅	✅	❌
NAT4	✅	✅	❌	❌

简单总结能实现点对点通信的条件：位于NAT后的设备，NAT类型要：A＋B ≤ 6 才可以实现NAT穿越。

NAT类型如何优化？

宽松的NAT环境可以建立直接P2P连接，尽可能避免经过中继服务器，实现更好的网络性能。那么问题来了，如何提升你的家庭宽带NAT类型？这才是重点。

光猫改桥接（建议）：路由器拨号+开启Upnp+开启Full Cone网络（如果有此设置，华硕、锐捷可设置）。

光猫路由模式：进入光猫后台开启Upnp，路由器设置成AP模式（有线中继），减少一层NAT设备更容易达到NAT2以上。

注意：路由器DMZ会暴露一个指定的主机IP，和Upnp有冲突，不建议开启。

具体优化步骤如下：

第一种网络拓扑

大部分家庭都是光纤入户→光猫有网了→接入路由器的WAN口，路由器有无线网了，电脑、电视等有线设备接入路由器或者交换机，那么就是下面这种网络架构：

这种架构其实光猫才是家里的主路由，我们买的路由器被当做了二级路由，家庭内网IP情况如下：

• 光猫：192.168.1.1

• 路由器：192.168.10.1

连接路由器的设备：电脑、手机等就是192.168.10.X 这样的IP了，手机通过路由器上网会经过两层NAT，效率大大降低。

第二种网络拓扑

也就是光猫改桥接，路由器拨号上网，这一步做完，减少一层NAT，是大家最推荐的做法，完全掌控家庭网络，随机折腾。

第三种网络拓扑

这种网络结构使用的人数是最少的，适合于光猫无法改桥接，没有超级密码的情况

和第一种网络结构一样，光猫当主路由进行上网，区别是路由器不当做二级路由了，直接设置为AP模式，只提供无线功能，网络层级减少一个NAT

优化家庭网络重点：路由器能少一个层级就少一个层级，这样可以减少一个NAT设备，最后才有可能达到NAT1类型

1. 有条件给光猫改桥接

2. 光猫不能改桥接

下面分两种情况来优化家庭网络

第一种：光猫改桥接

现在的光猫早已不是当初单纯的小猫了，变身：光猫+路由器+AP接入点，我们第一步就要恢复光猫的本职工作，光电转换调制解调的工作。路由这种脏活、累活关我小猫什么事？

办理宽带的时候直接跟运维师傅说、一般都会给你改桥接。办理好了的可以找运维师傅直接要超级密码自己改，默认不给桥接的原因无非是怕麻烦、大部分用户只需要插上就能上网、少一个环节少出错。

这一步做完，减少一层NAT，家庭网络的拓扑结构变成了：

▲ 路由器外网IP：100.64.x.x 虽然还是内网IP，但不是192.168.1.2这样的了

只是路由器拨号，网络只优化了一半，还是不够，端口转发这个功能也同样重要

什么是端口转发？

端口转发是一种网络技术，它允许从互联网上的一个端口的数据传输被重定向到另一个端口，通常是从公共IP地址的端口转发到局域网内部的私有IP地址的端口。这样做可以让外部设备通过互联网访问您家庭网络中的特定服务，如文件服务器、游戏服务器或其他在线服务。

路由器开启UPnP

UPnP简单来说是自动的端口转发，某些有需求的应用可以直接穿透到因特网，不需要做复杂的端口映射设置，开启后可以提升p2p连接的成功率，对远程桌面应用也有帮助。

DMZ也可以，是把一个内网设备的IP直接暴露在公网上，只能暴露一个，一般不会同时用这两个功能。

▲ 现在路由器都有这个功能，建议打开，图上是京东云路由器自己映射的一些端口，不知道是什么服务

光猫改桥接路由器拨号+路由器开启UPnP功能

光猫有条件改桥接的情况，家庭宽带能做的优化就完成了！

光猫无法改桥接

这种情况为什么会出现？不明但有，运维师傅不配合之类的，或者自己不想太折腾，那么也有方法，先看拓扑图：

路由+UPnP让光猫来提供，这样整个家庭网络内部的IP统一，如果有NAS之类的设备，也可以实现局域网互相访问，不会出现两个网段的情况。

噢！懂了，但怎么做？

有些路由器如padavan系统有AP模式、华硕、TP应该也有，这种情况上网方式直接设置为AP模式即可。

大部分路由器没有这个模式的，上网模式只有几种，还是京东云举例：

少年，这道题，点解？

▲ 这里我用红米ax3000的LAN口接入京东云BE6500的LAN口（实际接入光猫LAN口），路由器当了无线交换机，相当于AP模式了，WAN口不使用即可，记得关闭DHCP服务。

光猫开启UPnP

▲ 这个不需要超级密码，光猫背面的普通用户就可以修改！

光猫无超级密码优化的方式：路由器LAN口接入光猫LAN口+光猫开启UPnP功能

NAT类型检测工具

假如你上面步骤都做了，感觉好像也没啥提升啊，那我折腾了个寂寞，网速还能跑个分，这啥也没有，多不甘心啊！咱可是为家庭网络的稳定、快速、玩游戏不卡顿做了贡献的

别急！以下是经过我无数次折腾，总结的能探测NAT类型的方式：

NatTypeTester

Win系统有一款软件NatTypeTester可以测试你优化的成果的！

GitHub地址 https://github.com/HMBSbige/NatTypeTester/releases

NatTypeTester网盘备份：

夸克链接：https://pan.quark.cn/s/ac23ed2052be 提取码：f4h8

使用方法很简单，服务器建议选择小米的，点Test等一会即有检测结果，如果你是NAT4要等大概5秒出结果，如果你是NAT1，秒出结果！

▲ 移动宽带没有优化直接是对称性网络（NAT4）、不愧是你，大内网！

▲ 光猫改桥接+路由器拨号+开启UPnP，成功变成了全锥形网络（NAT1类型），舒服了。

Python方法

人生苦短，我用Python！万能的python当然能实现这个小功能，PyStun3是一个开源的Python STUN客户端，旨在帮助用户获取NAT类型和外部IP地址。

pip install pystun3

然后终端里输入：

pystun3

稍等一会，就会出结果，python结果很准确。

▲ 通过pystun3测试出来的全锥形

手机端

iOS系统没有相关的APP，安卓系统可以安装STUNner这款应用，但不好下载，一般的应用商店都没有。

▲ 通过STUNner测试出来的，全锥形

网心云小程序可以测网速以及NAT类型，但需要WiFi环境，以及登录网心云账号。

▲ 通过网心云小程序测出的全锥形

但是，这都太不优雅了！

就没有一款能全平台直接测试NAT类型的程序吗？还真没有找到，没有大佬愿意做，那只能自己研究写一个在线小工具了。

▲ 本站新上线的在线检查NAT功能（https://mao.fan/mynat），检测出来的全锥形，简单优雅。

Windows系统设置

如果Windows系统以上都设置了，但NAT类型没有提升，那么在Windows上把以下三个服务设置为自动启动：

• Function Discovery Provider Host

• Function Discovery Resource Publication

• SSDP Discovery

方法同时按下win+r键，在运行窗口中输入services.msc，然后找到这三个服务更改一下设置即可！

为什么我没有提公网IP？

不是我忘记了，公网IP对网络类型很有帮助，但不是我们优化光猫+路由器的部分，有条件就要，但公网IP不是我们能强求的，电信一般是没问题，联通不太清楚、好像是不行，移动用户？你大胆！

看到这里，并且也做了以上设置，恭喜你，家庭网络优化通关！