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NAT网络地址的转换

NAT简介

随着网络的发展，对公网IP地址的需求与日俱增。使用网络地址转换(Network Address Translation, NAT)技术将私网地址转化为公网地址，以缓解公网IP地址的不足，并且可以隐藏内部服务器的私网地址，避免来自网络外部的攻击。

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

1、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tIPV4地址ЕЕt耗尽。

2、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Internet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工作原理

1.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

2.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。

路由器作用

表	作用
路由表	数据包通过目的IP查路由表转发
ACL访问控制列表	过滤数据包，拒绝，放行
NAT转换表	内网到外网转换源IP地址，外网到内网转换目的IP地址

路由器的工作原理

注：路由器3个表的作用 1、路由表： 数据包通过目的IP查路由表转发 2、ACL：访问控制列表 、过滤数据包,拒绝,放行 3、NAT转换表： 内网到外网转换源IP地址,外网到内网转换目的IP地址

NAT的功能

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。 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的优点和缺点

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的相关命令

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。 有2种配置方法: 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-GigabitEtherneto/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 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 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 #新建一个名为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