最简单的NAT只需要修改IP头里面的IP地址，不过大多数的NAT还需要传输层里面的端口。而这里我们仅仅考虑后者。在这个时候，存在着一个问题，那就是如果应用层需要使用IP地址或者端口，该怎么办？
当然，这仅仅是一个假设，许多应用不会用到网络层以及传输层里面的信息；还有一些应用会在应用层携带者IP或者端口信息，比如迅雷，但是没有它，天
也不会塌下来；不过还有一些应用，非常需要它，如果没有它的话，当然天倒不会塌下来，但是一碰到NAT它却有可能没法活了，这些应用比如有
FTP，PPTP，VoIP等。。。。。。此时就需要NAT从中忽悠了，这个被称为ALG（Application Layer Gateway)。
有人会有疑问，那既然这样，别在应用层数据里面使用IP或者端口信息，世界不就安宁了吗？当然，这是一个很好的建议，不过这在FTP是不可行的，因
为FTP是在1985年的时候就诞生了（RFC 959)，可是NAT是在1994年成为标准（RFC
1631）。但是还有很多应用比如PPTP是在1994年之后成为标准的，但是为何却不肯向NAT妥协呢？请读者讨论（当然，最好能够先问问PPTP等其
他协议的作者，当时具体是如何思考这件事情的）。
FTP为何需要做ALG
FTP在进行NAT穿透的时候，根据不同的场合而有不同的结果（甚至有时候NAT不需要做任何事情）：
- 客户端是在NAT内网，还是在外网（俗称NAT静态映射）；
- 是PORT模式还是PASV模式。
根据FTP协议，FTP会使用一条数据连接来传输数据，并且这条连接的IP和端口是在控制连接里面协商的结果。而决定是否需要做ALG的，就是要看在协商的时候是携带了内网IP和内网端口信息，如果是的话，就需要做ALG。以下分四种情况讨论。
客户端在内网，使用PASV模式
比如我现在以IP为192.168.16.5，源端口为1315，然后通过firefox直接FTP到www.kernel.org
。首先会建立一条控制连接：
那么在这条连接里面，双方会协商数据传输的端口，在这里采用的是PASV模式：
注意后面的（149，20，20，133，127，85），这个就是本文的灵魂所在（NAT就是需要对这一串数字知根知底，顺便提一下《LOST》
里面的4, 8, 15, 16, 23, 42）。在PASV模式下其实就是服务端告诉客户端其IP地址以及其开放的端口，通过以下方式运算得到：
- 前面4个字节代表的是IP，逗号是分隔符，这里是：
转换成IP其实就是149.20.20.133，就是服务器的IP
- 后面两个代表的是端口，这里是：
即为32597
PASV模式意味着，服务端打开了数据端口，这里是开启了32597端口，所以接下来了客户端会向服务端的32597端口发起连接：
在这种情况下，由于IP和端口是公网的，所以不需要做ALG了。一般的FTP客户端都是使用了这样PASV的方式，所以应用上一般都没有异常。
客户端在内网，使用PORT模式
我使用Firefox的一个插件FireFTP作为FTP客户端，并且设置为PORT模式，仍然FTP到149.20.20.133，并且传输了一个文件：
这个时候，我们可以看到，情况有点不一样了，此时是客户端直接把自己的IP和开放的端口告诉给了服务端了，在这里IP是192.168.16.5，端口是
2230。服务端能够向192.168.16.5的2230端口发起数据请求吗？答案是否定的。这个时候NAT需要勇敢的站出来了！
- 首先不管怎么说，NAT得把192.168.16.5这个内网的IP修改成公网的IP，这里是116.238.184.142，以便149.20.20.133能够访问得到；
- 端口呢？端口是否需要修改？这得分情况，如果说NAT出去的端口中没有2230这个端口，那么可以不修改；但是如果这个端口已经被占用了，那么就
必须得修改，否则就会出现一台主机（NAT设备）出现两个相同的端口，比如现在我们将其修改成12345，修改之后还必须要添加一条NAT会话（相当于作
了一条静态映射），以便服务端发起数据连接的时候能够匹配到； - 还有一个事情必须得记住，那就是这些IP信息和端口信息是以ASCII码传输的，所以可能会造成数据包修改前后，长度发生了变化！比如从
192,168,16,5,8,182修改成116,238,184,142,48,57就是从18个字节增加到了21个字节了。所以这个数据包的修改需
要同时更新IPLEN字段，并且你得记住你的长度变化（这里是3个字节），因为服务端响应的是后面修改的数据，所以ACK会比客户端预期的多3，当ACK
从服务端过来的时候，NAT要把ACK减掉3，以便让192.168.16.5认识。事情还没有完，由于ACK减少了，这样客户端发送出来的SEQ就是这
个被减少了的ACK，这样服务端也不干啊，所以针对客户端发送出去的SEQ，NAT需要加上3。以后在这条连接上面，NAT需要做这样的事情over
and over again去忽悠客户端和服务端； - 最后别忘了更新IP校验和，以及TCP校验和。
客户端在外网，使用PASV模式
如果在NAT设备内网搭建了一台FTP服务器，客户端在外网来对其进行访问，结果将和前面的不一样。首先需要映射FTP服务器的端口，标准是
FTP/21。而此时由于是服务端报告自己的IP和端口信息，并且传输给客户端，由于服务端的IP信息是内网的，所以NAT需要对其进行修改，如何修改
呢？留给读者去分析。
客户端在外网，使用PORT模式
呵呵，想想看看，这个是客户端（外网）报告自己的IP和端口信息，哦，不用动。。。。。。
后记
在使用FTP的时候，并且处于NAT的环境之下，如果出现异常的话，就可以怀疑怀疑是否是ALG功能失效导致。