有些讀者可能知道什麼是NAT，有些讀者可能聽過，卻不知道細節。而知道NAT的讀者，可能只有非常少數了解什麼是STUN。事實上，STUN已被廣泛使用在NAT環境之中，它的全稱是Session Traversal Utilities for NAT，運作於網路七層架構的第四層應用層。
簡單來說，STUN就是一種網路協定，這個協定可以讓處於NAT環境內的各個用戶端了解自己通往外部網路之後在外部網路的位址，甚至還可以知道目前的NAT是使用怎樣的NAT種類。
而應用程式一旦知道這樣的資訊後，就可以直接用這個外部公開的IP位址與其他外部的各種用戶端聯繫，而不是使用私有IP位址。
舉例來說，廣為人知的SIP協定採用UDP協定來傳輸資料，不過，一般使用SIP協定的用戶端會處於NAT網路環境之中，此時STUN協定就可以發揮效用。
所以，這篇文章將介紹STUN協定，以及介紹其所運行的NAT網路環境。
NAT簡介
STUN網路協定運作於網路七層架構的第四層應用層，它的全稱是Session Traversal Utilities for NAT，如同其名，它與NAT有關，用於NAT環境中的工具。而什麼是NAT？在了解STUN之前，先來看看什麼是NAT。
NAT是Network Address Translation的縮寫。NAT是用來將已經註冊的IP位址轉換到私有的IP位址，簡化IP位址的管理，以便讓企業內部的網路連到外部的網際網路，而且甚至不需要有註冊的子網路。
NAT的做法，大致上來說，是在IP協定封包的Header中將Network Address的資料做置換的動作。以下就來說明NAT是如何做到這些事情。
私有IP位址
在開始介紹NAT之前，還是先介紹一下何謂私有IP位址（Private IP Address），以及介紹一下私有IP位址的範圍。
眾所周知，目前IPv4的規格與技術已經被使用多年，原本設計的IP位址個數也逐漸不敷使用，當初設計IPv4時，應該很難想像到網路普及如此迅速，以及IP位址的使用量會如此廣泛。
為了更有效地使用IP位址，因而出現了私有IP位址的設計，私有IP位址被定義在RFC 1918的規格中。當電腦不需要存取網際網路時，可以只用私有IP位址，而私有IP位址不需要註冊，因為私有IP位址只有在內部網路才能使用，私有IP位址的IP範圍如表1所示。
表1 私有IP位址的IP範圍
一般公司內部的網路都是分配私有IP位址給內部的電腦，不僅如此，若家裡有架設無線網路基地台，這個基地台也會分配私有IP位址給每一台連上網路的筆記型電腦，而這些私有的IP位址在外面的網際網路中是「根本不存在」的，也因為如此，各個內部網路（Intranet）就可以重複使用這些私有IP位址範圍，以增加IP位址的使用性。
Link-Local位址
另外，還有一段私有IP位址是被定義在RFC 3330和RFC 3927文件之中，這段私有IP位址稱為Link-Local Addresses。設計這段私有IP位址的目的在於，希望在沒有DHCP伺服器的情況下還能夠提供IP位址。而Link-local Addresses的範圍在於：
但是，在這段範圍內並不是所有的位址都可以使用，目前來說，169.254.0.0/24及169.254.255.0/24被保留起來，以便未來可以提供不同的用途。
如果是使用Windows 9x的作業系統平台（不包含Windows NT作業系統），是不能經由DHCP伺服器來取得IP位址，這個時候就會隨意從169.254.1.0～169.254.254.255這個範圍內取一個IP位址來使用，但這樣隨意取用的做法很可能會造成IP衝突。若有IP衝突，就只能靠自己去處理了。
與私有IP位址相比，Link-local Address受到的限制比較多，而這些限制都被定義在RFC 1918文件內。還有一點必須注意的是，Link-local Address所發送出來的網路封包，以及要送往Link-local Address的網路封包都不能經過路由器，這個限制被定義在RFC 3927之中，若有興趣可以參考RFC 3927和RFC 1918文件，這裡就不再額外敘述。