随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就愈加显得捉襟见肘。2011年2月3日，全球互联网数字分配机构宣布，全球IPV4地址池已经耗尽。IETF着手开发研究了新一代IP协议——IPv6协议以取代IPv4，但从IPv4网络向IPv6网络的全面过渡需要较长的时间。NAT技术应运而生,是解决IP地址短缺问题的方法之一。网络地址转换NAT是一种地址复用的技术，允许多台主机共享一个合法外部地址来访问互联网，从而节约了宝贵的IP地址资源。该技术实现简单、部署方便、对用户透明，自上世纪九十年代推出以来，已经在互联网中得到了广泛的应用。此外，随着网络技术的发展和安全需求的提升，NAT逐渐应用到防火墙技术里,根据需要将某些IP地址隐藏起来,从而成为了隔离内外网络、保障网络安全的一种手段。本文在Windows XP平台下设计并实现了一个基于UDP协议的NAT网关系统。首先简要介绍了NAT技术产生的背景及研究意义，并分析了网络地址转换的原理。其次，设计并实现了基于UDP协议的NAT网关。本文通过将装有Windows XP的PC机作为NAT和内外网主机，在对NAT的各个功能模块进行分析和设计的基础上，在Visual C++6.0开发环境下开发实现了NAT网关系统，对内外网络主机传来的流经网卡的UDP报文进行相应处理并转发。