前言

●随着Internet的发展和网络应用的增多，IPv4地址枯竭已经成为制约网络发展的瓶颈。尽管IPv6可以从根本上解决IPv4地址空间不足的问题，但目前众多的网络设备和网络应用仍是基于IPv4的，因此在IPv6广泛应用之前，一些过渡技术的使用是解决这个问题的主要技术手段。
●网络地址转换技术NAT (Network Address Translation)主要用于实现位于内部网络的主机访问外部网络的功能。当局域网内的主机需要访问外部网络时，通过NAT技术可以将其私网地址转换为公网地址，并且多个私网用户可以共用一个公网地址，这样既可保证网络互通，又节省了公网地址。

一、NAT概述

1.1 NAT工作原理

为了实现私网地址和公网地址通信，NAT工作原理如下
在这里插入图片描述
●NAT路由器将私网地址转化成公网地址，出去和其他公网地址通信。
●NAT路由器将公网地址转换回私网地址，回到私网地址主机。

1.2 NAT应用场景

在这里插入图片描述
●企业或者家庭所使用的网络为私有网络，实验的是私有地址；运营商维护的网络为公共网络，使用的是公有地址。私有地址不能再公网中路由。
●NAT一般部署在连接内网和外网的网关设备上。

1.3 NAT分类

1.3.1 静态NAT

在这里插入图片描述
●静态NAT实现了私有地址和公有地址的一对一映射。
●一个公网IP只会分配给唯一且固定的内网主机。

1.3.2 动态NAT

在这里插入图片描述
●动态NAT基于地址池来实现私有地址和公有地址的转换。

1.3.3 NAPT

在这里插入图片描述
●网络地址端口转换NAPT允许多个内部地址映射到同一个公有地址的不同端口。

1.3.4 Easy IP

在这里插入图片描述
●Easy IP允许多个内部地址映射到网关出接口地址上的不同端口。

1.3.5 NAT服务器

在这里插入图片描述
●通过配置NAT服务器，可以使外网用户访问内网服务器。

1.4 NAT特性

1.4.1 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

1.4.2 缺点

●延迟增大
●配置和维护的复杂性
●不支持某些应用，可以通过静态NAT映射来避免

二、NAT配置实验

2.1 实验环境

●ensp、VMware虚拟机 Win 7
实验拓扑图如下：
在这里插入图片描述

2.2 实验目的

●通过配置NAT路由器，实现私网地址与外网地址的联通。

2.3 实验过程

2.3.1 配置SW1

先树立旗帜，创建vlan 10 20 30 40
在这里插入图片描述
将6个接口全都配成access口（特备注意，这里g0/0/5不是trunk口）

SW1是三层交换机，需要配置虚拟接口

配置默认路由（向上指默认）

2.3.2 配置AR1:

(地址-路由-各个关系：静态映射、动态映射、easyip-进入接口映射）
先把两个接口的IP地址配好
在这里插入图片描述
然后配路由，有一个默认路由和四个静态路由

配置静态NAT：一个私网IP地址对应一个公网IP地址（有2种配置方法）
第一种：全局模式下 nat static enble 功能
int g0/0/1
Nat static enable
第二种：直接在接口上声明nat static
Int g0/0/1
Nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10
在这里插入图片描述

动态NAT：多个私网IP地址对应多个公网IP地址
nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200 (新建为1的nat地址池）
acl 2000 (acl编号）
rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255
int g0/0/1 （外网口）
nat outbound 2000 address-group 1 no-pat （声明一下）
在这里插入图片描述

EasyIP：多个私网IP地址对应外网口公网IP地址（12.0.0.1）
acl 3000(acl编号）
rule permit ip source 192.168.30.0 0.0.0.255
int g0/0/1（外网口）
nat outbound 3000 （声明一下）
在这里插入图片描述

映射出去：
Int g0/0/1
nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www inside 192.168.10.100 www （在出接口上将私网服务器地址和公网地址做一对NAT映射绑定）
在这里插入图片描述

2.3.3 配置AR2:

先将两个物理接口和一个环回地址配置好
在这里插入图片描述
配置静态路由：8.8.8.8 212.0.0.100 9.9.9.9 （easyip的回程路由不要配，因为是直连路由）

2.3.4 配置云终端

添加cloud1，按照下列步骤设置好，连接到R1
在这里插入图片描述

2.4 实验验证

将PC1、PC2、PC3、PC4四个主机的IP地址，子网掩码，网关配置好，
用PC1 ping114.114.114.114，可以ping通
在这里插入图片描述
然后我们一直ping，用display nat session all ，来查看NAT的流表信息

下面用PC2 ping114.114.114.114，可以ping通

再深入研究下，再AR1的g0/0/0口抓包：
都是成对出现

PC3可以ping通114.114.114.114
在这里插入图片描述
PC4可以ping通114.114.114.114

2.5 外网绑定内网

找一个VM虚拟机中的win7，设置为VM2网卡，进入win7，配置本地连接网络的IP地址，子网掩码，网关。
在这里插入图片描述
下面，打开cmd命令，ping 13.0.0.1，可以ping通

配置server1

然后，打开浏览器，输入9.9.9.9回车，就可以连通了

实验完成。

三、实验总结

●设置完NAT，需要做返程路由
●查看nat表信息命令：

display nat session all

3.1 静态NAT

●一个私网IP地址对应一个公网IP地址，有2中配置方法（单对单）。
●第一种：全局模式下

nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

在接口上启动nat static enable 功能

int g0/0/1
nat static enable

●第二种：直接在接口上声明nat static

int g0/0/1
nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

3.2 动态NAT

●多个私网IP地址对应多个公网IP地址（多对多）。

nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200      '//新建为1的nat地址池 ，用于地址准换的地址池中的地址从212.0.0.100到212.0.0.200'
acl 2000       '//acl编号（acl：访问控制列表）'
rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255       '//设置规则，匹配源地址属于192.168.20.0/24网段的数据'
rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255
int g0/0/1         '//进入接口'
nat outbound 2000 address-group 1 no-pat      '//配置地址池转换，将地址池1与acl 2000关联，并在接口除方向上应用NAT'

3.3 EasyIP

●多个私网IP地址对应外网口公网IP地址（12.0.0.1）（多对一）。

acl 3000    '//acl编号'
rule permit ip source 192.168.30.0 0.0.0.255   '//允许源地址为192.168.30.0~192.168.30.244的数据包通过'
int g0/0/1
nat outbound 3000    '//对访问控制列表3000上的进行地址转换，并转发出去'

3.4 端口映射

[R1]int g0/0/0
nat server protocol tcp global current-interface www inside 192.168.50.10 www	'//在出接口上将私网服务器地址和公网地址做一对NAT映射绑定'

华为-NAT原理与配置实验（关于静态NAT、动态NAT、EasyIP、端口映射的配置方法）

目录

前言