NAT（网络地址转换）理论及配置命令

Posted 2021-10-22 古月流

NAT 概述

NAT (Network Address Translation) 又称为网络地址转换，

作用;用于实现私有网络和公有网络之间的互访。

私有网络地址和公有网络地址

公有网络地址(以下简称公网地址)是指在互联网上全球唯一的IP地址。 2019年11月26日， 是人类互联网时代值得纪念的一天， 全球近43亿 个IPv4地 址已正式耗尽。

私有网络地址(以下简称私网地址)是指内部网络或主机的IP地址，IANA(互联网数字分配机构)规定将下列的IP地址保留用作私网地址，不在Inte

rnet.上被分配，可在一-个单位或公司内部使用。RFC1918中 规定私有地址如下:

A类私有地址: 10.0.0.0~10.255.255 .255

B类私有地址: 172.16.0.0~172.31.255.255

c类私有地址: 192.168.0.0~192.168.255.255  

NAT的工作原理:

●NAT用来将内网地址和端口号转换成合法的公网地址和端口号，建立一个会话，与公网主机进行通信

●NAT外部的主机无法主动跟位于NAT内部的主机通信，NAT内部主机想要通信，必须主动和公网的-一个IP通信，路由器负责建立一个映射关系，从而实现数据的转发

NAT功能:

NAT不仅能解决了IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的入侵，隐藏并保护网络内部的计算机。

1.宽带分享:这是NAT主机的最大功能。

2.安全防护: NAT之内的Pc联机到Internet.上面时，他所显示的IP是NAT主机的公网IP，所以Client端的PC就具有一定程度的安全了，外界在进行portscan (端口扫描)的时候，就侦测不到源client端的PC

NAT优缺点

优点:节省公有合法IP地址、处理地址重叠、增强灵活性、安全性

缺点:延迟增大、配置和维护的复杂性、不支持某些应用( 比如VPN)

NAT种类

1、静态NAT

       静态NAT实现私网地址和公网地址的一对一转换。有多少个私网地址就需要配置多少个公网地址。静态NAT不能节约公网地址，但可以起到隐藏内部网

络的作用。

       内部网络向外部网络发送报文时，静态NAT将报文的源IP地址替换为对应的公网地址;外部网络向内部网络发送响应报文时，静态NAT将报文的目的地

址替换为相应的私网地址。

配置方法: .

第一种:

全局模式下设置静态NAT

[R1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

[R1]int g0/0/1     ###外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable       ###在网口.上启动nat static enable 功能

第二种:直接在接口上声明nat static

[R1]int g0/0/1     ###外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

[R1]dis nat static    ###查看NAT静态配置信息

2、动态NAT

多个私网IP地址对应多个公网IP地址,基于地址池一对一映射

配置方法：

1、配置外部网口和内部网口的IP地址

2、定义合法IP地址池

[R1]nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200    ###新建---个名为1的nat地址池

3、定义访问控制列表

[R1]acl 2000        ###创建ACL，允许源地址为192.168.20.0/24网段和11.0.0.0/24的数据通过

[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255

[R1-acl-basic-2000]rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255

4、在外网口，上设置动态IP地址转换

[R1-acl-basic-2000]int g0/0/1    ###外网口

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat    

###将ACL 2000匹配的数据转换为改接口的IP地址作为源地址(no pat 不做端口转换，只做IP地址转换，默认为pat)

[R1]dis nat outbound      ###查看NAT Outbound的信息

3、PAT端口多路复用

（1）PAT概述

PAT又称为NAPT ( Network Address Port Translation)，

功能：它实现--个公网地址和多个私网地址之间的映射，因此可以节约公网地址。

（2）PAT的基本原理：

是将不同私网地址的报文的源IP地址转换为同一公网地址，但他们被转换为该地址的不同端口号，因而仍然能够共享同一地址。

（3）PAT有以下作用:

1.改变数据包的ip地址和端口号;

2.能够大量节约公网IP地址。

（4）PAT的类型:

1.动态PAT，

    NAPT（使用自定义IP地址）

    Easy IP（使用路由器外网IP地址）;

2.静态PAT，NAT Server。

（5）配置命令：

NAPT:

多个私网IP地址:对应固定外网IP地址( 比如200.1.1.10)，配置方法与动态NAT类似

1、配置外部网口和内部网口的IP地址

2、定义合法IP地址池

[R1]nat address-group 1 200.1.1.10 200.1.1.10    ###使用一一个固定IP

3、定义访问控制列表

[R1]ac1 2000           ###允许源地址为192.168.30.0/24网段的数据通过

[R1-acl-adv-2000]rule permit source 192.168.30.0 0.0.0.255

4、在外网口上设置IP地址转换

[R1-acl-basic-2000]int g0/0/1             ###外网口

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1

Easy IP:

多个私网IP地址对应外网口公网IP地球(比如12.0.0.1)

1、配置外部网口和内部网口的IP地址

2、定义合法IP地址池

由于直接实验外网口IP地址所以不用再定义IP地址池

3、定义访问控制列表

[R1]ac1 3000        ###允许源地址为192.168.30.0/24网段的数据通过

[R1-ac1-adv-3000]rule permit ip source 192.168.30.0 0.0.0.255

4、在外网口上设置IP地址转换

[R1]int g0/0/1         ###外网口

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 3000

###当ac13000匹配的源IP数据到达此接口时，转换为该接口的IP地址做为源地址

[R1]display nat session all #查 看NAT的流表信息

NAT Server:

端口映射，将私网地址端口映射到公网地址，实现内网服务器供外网用户访问

[R1]int g0/0/1

[Rl-Gigabi tEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www inside 192.168.10.100 Www

###在连接公网的接口上将私网服务器地址和公网地址做一对NAT映射绑定

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current- interface 8080 inside 10.1.1.1 Www

###在连接公网的接口上将私网服务器地址和外网接口做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current- interface 2121 inside 10.1.1.2 ftp

#端口为21可以直接使用关键字“ftp"代替