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华为HCIA-datacom 学习笔记12——网络地址转换

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网络地址转换

1、NAT产生背景

互联网用户增多，IPv4公有地址短缺

Ipv4地址分配不均

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2、IP地址分类

2.1公有地址

可以直接在internet上直接通信

2.2私有地址

只能在内网使用

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3、私有IP地址

A类10.0.0.0~10.255.255.255

B类172.16.0.0~172.31.255.255

C类192.168.0.0~192.168.255.255

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4、NAT技术原理

4.1 NAT

对IP数据报文中的IP地址进行转换，一般部署在网络出口设备，例如路由器或者防火墙。

4.2 NAT的典型应用场景

4.2.1 内网>外网 对源地址进行转换 4.2.2 外网>内网 对目的地址进行转换 4.2.3 注 由于私有地址无法在Internet上的路由转发，访问Intrnet的IP数据包将缺乏路由无法到达私有网络出口设备。即无法在公网上ping通私有地址

4.2 静态NAT

4.2.1静态NAT 私有地址与共有地址一对一映射。 4.2.2特点 支持双向互访:私有地址访问Internet经过出口设备NAT转换成公有地址。同时，外部网络访问内部网络时，其报文中携带的公有地址（目的地址）也会被NAT设备转换成对应的私有地址。

4.3 动态NAT

4.3.1动态NAT 静态NAT严格地一对一进行地址映射，这就导致即便内网主机长时间离线或者不发送数据时，与之对应的公有地址也处于使用状态。为了避免地址浪费，动态NAT提出来地址池的概念：所有可用的公有地址组成地址池。当内部主机访问外部网络时临时分配一个地址池中未使用的地址，并将该地址标记为“In Use“。当该主机不再访问外部网络时回收分配的地址，重新标记为”Not Use”

4.4 NAPT

4.4.1产生原因 动态NAT选择地址池中的地址进行地址转换时不会转换端口号，即No-PAT(No-Port Addressm Translation,非端口地址转换)，公有地址与私有地址在使用时还是1对1的映射关系，无法提高公有地址利用率。

4.4.2 NAPT

从地址池中选择地址进行地址转换时不仅转换IP地址，同时也会对端口进行转换，从而实现公有地址与私有地址1：n映射，可以有效提高公有地址利用率。

4.5 Easy IP

4.5.1 Easy IP 实现原理和NAPT相同，同时转换IP地址、传输层端口，区别在于Easy IP没有地址池的概念，直接使用接口地址作为NAT转换的公有地址。Easy IP 适用于不具备固定公网IP地址场景：如通过DHCP、PPPoE拨号获取地址的私有网络出口，可以直接使用获取到的动态地址进行转换。

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5、DHCP

动态主机配置协议

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6、PPPoE

v以太网承载PPP协议

5、NAT Server

5.1 NAT Server 指定【公地址：端口】与【私有地址：端口】1对1映射，将内网服务器映射到公网，当私有网络中的服务器需要对公网提供服务时使用。外网主机主动访问【公有地址：端口】实现对内网服务器的访问。

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整理： 毛尚杰、陈诺、江泽明、梁文婷

排版： 何颖连

审核： 蔡宗唐

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