NAT技术是用于将一个地址域(如专用Intranet)映射到另一个地址域(如Internet)的标准方法。NAT允许一个机构专用Intranet中的主机透明地连接到公共域中的主机，无需内部主机拥有越来越缺乏的注册Internet地址。这样可以在多个子网中使用相同的IP地址，从而减少合法注册IP地址的使用。同时，NAT技术的应用超出了仅作为一种解决IP地址的匮乏问题短期解决策略，更广泛应用于网络安全，负载均衡，虚拟路由等多个方面，具有广泛的TCP／IP应用基础。本文详细阐述了NAT技术的基本概念，工作原理，对各种不同的NAT类型也进行了分析，叙述了NAT型网关技术，总结了解决方案和工作模式。然后在此基础上，重点分析了网络地址转换系统的设计方案，通过分析基于MPC860的网关设计方案和VxWorks操作系统网络特性，提出了一个基于嵌入式操作系统VxWork的NAT系统设计方案，该方案具有松耦合、可扩展、可移植等良好特点。基于以上研究基础，开发出了基于嵌入式操作系统VxWorks的NAT网关。本系统具有动态地址转换以及对NAT映射表进行时间控制的功能。采用VxWorks的Hook机制获取网络中的包，并在此基础上对截获的IP包进行处理，根据需要对IP包头进行相应的处理以实现NAT功能。同时，还对NAT映射表进行了控制，通过记录NAT表项的生存时间，删除长期不用的NAT表项，从而防止了随时间增加NAT映射表中的表项将会增加而占用大量存储空间的问题。在实现上述功能的同时采用了VxWorks的信号量机制解决了内存冲突问题。最后，对本系统进行了详细的测试，测试结果显示本网关可以满足局域网中计算机正常上网的需求，并可以正常使用各种网络功能，同时还对本系统的稳定性进行了测试，百万级数据包交换没有出现任何错误。