网络地址转换NAT

Posted 2021-10-29

NAT可以通过将内部网络的私网IP地址转换成全球唯一的公网IP地址，是内部的网络可以连接到互联网等外部网络上，广泛的应用于各种类型的互联网接入方式和各种类型的网络中。
NAT的优点：
1.节省了公有合法的IP地址；
2.处理地址重叠；
3.增强了灵活性；
4.提高了私网地址的安全性。
NAT的实现方式：
1.静态转换；
2.动态转换；
3.PAT（基于端口的地址转换）。
NAT对于地址转换中的终端设备是透明的：
简单介绍一下NAT中的四种地址：

内部局部地址：主机在内部使用的地址，一般是私有地址；
内部全局地址：主机在公网使用的地址，一般是公有地址；
外部全局地址：外部的主机在公网上使用的真是地址；
外部局部地址：主机访问的地址。
NAT两种转换方式：
简单转换条目：只转换IP；
扩展转换条目：转换IP和端口。
静态转换NAT：1.由管理员手工设置；2.一对一映射；3.固定、永久；4.双向；5.安全。应用环境：一般用于发布服务器。（不需要配置ACL）
动态转换NAT：1.临时生成的、动态的：2.同一时刻，也是一对一的；3.单向的。应用环境：内部客户机不同时上网时。（需要配置ACL）
PAT：1.一个公网地址对应很多私网地址；通过端口号区分私网地址。应用环境：内部客户机同时上网时。（需要配置ACL）

静态转换NAT实现步骤

R1(config-if)#ip nat inside source static 192.168.1.100 202.106.0.20
#把私网IP地址192.168.1.100转换成公网IP地址202.106.0.20
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside 
#内部端口启用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside 
#外部端口启用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一条默认路由

这样静态NAT就已经转换完成！
NAT端口映射

R1(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.1.100 80 202.106.0.20 80  extendable 
#将私网IP地址192.168.1.100的80端口转换成公网IP地址202.106.0.20的80端口

端口映射就配置完毕！

PAT配置步骤

R1(config)#access-list 1 permit  any
#定义内部访问列表，允许所有内部地址
R1(config)#ip nat pool onlyone 202.106.0.20 202.106.0.20 netmask 255.255.255.0
#定义合法地址池名称为onlyone，合法地址范围202.106.0.20，子网掩码255.255.255.0 （由于只有一个公网地址，所以开始地址和结束地址一样）
R1(config)#ip nat inside source list 1 pool onlyone overload
#以端口复用的方式，将ACL1中的私网地址转换为定义的合法地址池onlyone中的公网地址
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside 
#内部端口启用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside 
#外部端口启用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一条默认路由

复用路由器外部接口地址步骤：
（有时只有一个外部地址，并且已经配置在路由器的外部接口上，这种情况，在地址转换过程中，可以直接使用接口的IP地址作为转换后的地址）

R1(config)#access-list 1 permit  any
#定义内部访问列表，允许所有内部地址
R1(config)#ip nat inside source list 1 int f 0/0 overload 
#将ACL1中的私有地址转换为路由器外部接口的公有地址
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside 
#内部端口启用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside 
#外部端口启用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一条默认路由

PAT配置完成！
验证NAT的配置
使用show ip nat translations 命令显示当前存在的转换信息
使用show ip nat statistics 命令显示NAT的统计信息
使用show ip nat translations verbose 命令显示更详细的信息
使用clear ip nat translation * 命令删除NAT表中的所有条目（不会删除静态转换的条目）
使用debug ip nat 命令显示出每个转换的数据包
NAT故障处理
1.是否设置了ACL，阻塞了进行过NAT或没进行过NAT的流量；
2.定义需要进行的NAT的ACL时，漏掉了需要进行地址转换的网络；
3.在NAT语句中漏掉了overload关键字；

4. 不对称路由导致NAT失败；
5. NAT地址池和静态NAT表中有重叠地址；
6. inside和outside接口配置错误，
   以上情况都会导致NAT转换失败。