NAT网络地址转换详情

网络地址转换

一、概述

nat（network address translation，网络地址转换）是1994年提出的。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地ip地址（即仅在本专用网内使用的专用地址），但又想和因特网上的主机通信（并不需要加密）时，可使用nat方法。
这种方法需要在专用网（私网ip）连接到因特网（公网ip）的路由器上安装nat软件。装有nat软件的路由器叫做nat路由器，它至少有一个有效的外部全球ip地址（公网ip地址）。这样，所有使用本地地址（私网ip地址）的主机在和外界通信时，都要在nat路由器上将其本地地址转换成全球ip地址，才能和因特网连接。
另外，这种通过使用少量的全球ip地址（公网ip地址）代表较多的私有ip地址的方式，将有助于减缓可用的ip地址空间的枯竭。

1、nat作用

将内部（私有）地址转换成外部（公有）地址

2、nat应用方向

没有足够的公网ip连接到internet
当更换isp需要重新编址
合并两个使用重叠地址空间的内部网络
使用单个ip地址支持基本的负载分担

3、nat优点

节省了公网ip地址
能够处理编址方案重叠的情况
网络发生改变时不需要重新编址
隐藏了真正的ip地址

二、实例

1.静态nat（一个内网地址对一个公网地址）

(1)、pc配置

• pc1：ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1  //配置pc1，设置ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
• pc2：ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1    //配置pc2，设置ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1

(2)、r1配置：

[r1]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[r1-gigabitethernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24  //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/0]undo shut//开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/0]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[r1-gigabitethernet0/0/1]ip add 202.10.10.1 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/1]undo shut//开启物理接口 
[r1-gigabitethernet0/0/1]nat static global 15.0.0.10 inside 192.168.1.10 netmask 255.255.255.255 //添加pc1到15.0.0.10的ip映射
[r2]ip route-static 0.0.0.0 32 202.10.10.2 //配置默认路由，下一跳入接口 202.10.10.2
[r1-gigabitethernet0/0/1]display nat static //查看nat映射情况

(3)、isp配置：

[r2]int g0/0/0  //进入接口g0/0/0
[r2-gigabitethernet0/0/0]undo shut //开启物理接口 
[r2-gigabitethernet0/0/0]ip add 202.10.10.2 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[r2]ip route-static 15.0.0.10 32 202.10.10.1 //nat回指一条指向公司出口网关

(4)、测试：

pc1ping 202.10.10.2//能ping通

pc2 ping 202.10.10.2//不能ping通

2.动态nat——pat（多个内网地址对多个公网地址）

(1)、pc配置

• pc1：ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1   //配置pc1，设置ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
• pc2：ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1   //配置pc2，设置ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1

(2)、r1配置

[r1]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[r1-gigabitethernet0/0/0]undo shut undo shut//开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24  //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/0]int g0/0/1  //进入接口g0/0/1
[r1-gigabitethernet0/0/1]undo shut //开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/1]ip add 202.10.10.1 24  //配置ip地址及子网掩码长度
[r1]nat address-group 1 15.0.0.10 15.0.0.11 //配置nat外网地址池
[r1]acl 2000 //创建标准访问控制列表2000 
[r1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 //配置acl抓取内网地址段
[r1-acl-basic-2000]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[r1-gigabitethernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 //在外网口调用acl2000 
[r1]ip route-static 0.0.0.0 32 202.10.10.2  // 配置默认路由，下一跳入接口 202.10.10.2
[r1-gigabitethernet0/0/1]display nat outbound //查看是否成功

(3)、isp配置：

[isp]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0 
[isp-gigabitethernet0/0/0]undo shut //开启物理接口
[isp-gigabitethernet0/0/0]ip add 202.10.10.2 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[isp]ip route-static 15.0.0.0 24 202.10.10.1  //nat回指一条指向公司出口网关

(4)、测试：

pc1ping 202.10.10.2//能ping通

pc2 ping 202.10.10.2//能ping通

3.easyip（多个内网地址对一个接口）

(1)、pc配置

• pc1：ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1//配置pc1，设置ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
  
• pc2：ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1//配置pc2，设置ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
  

(2)、r1配置

[r1]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0  //进入接口g0/0/0
[r1-gigabitethernet0/0/0]undo shut  //开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/0]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[r1-gigabitethernet0/0/1]undo shut  //开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/1]ip add 202.10.10.1 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[r1]acl 2000 //创建标准访问控制列表2000   
[r1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 //配置acl抓取内网地址段
[r1-acl-basic-2000]int g0/0/1  //进入接口g0/0/1 
[r1-gigabitethernet0/0/1]nat outbound 2000 //在外网口打下此命令
[r1-gigabitethernet0/0/1]display nat outbound//查看是否成功

（3）、isp配置

[isp]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0 
[isp-gigabitethernet0/0/0]undo shut  //开启物理接口
[isp-gigabitethernet0/0/0]ip add 202.10.10.2 24 //配置ip地址及子网掩码长度

（4）、测试：

pc1ping 202.10.10.2//能ping通

pc2 ping 202.10.10.2//能ping通

4.静态pat（一对一，但外网口ip和服务映射内网服务器的ip和服务）

（1）、客户机配置

• server：ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1//配置ftp server，设置ip：192.168.1.10 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
  

开启ftp服务器功能

• pc2：ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255 网关：192.168.1.1//配置pc2，设置ip：192.168.1.20 子网掩码：255.255.255.255，网关指向192.168.1.1
  

（2）、r1配置

[r1]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[r1-gigabitethernet0/0/0]undo shut  //开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24 //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/0]int g0/0/1 //进入接口g0/0/1
[r1-gigabitethernet0/0/1]undo shut  //开启物理接口
[r1-gigabitethernet0/0/1]ip add 202.10.100.1 24  //配置ip地址及子网掩码长度
[r1-gigabitethernet0/0/1]nat server protocol tcp global 15.0.0.10 21 inside 192.168.1.10 21
//在外网接口下打nat server 协议为tcp，global 自己设定公网地址 ftp/21 inside 目的ip地址192.168.1.10 ftp/21
[r1]ip route-static 0.0.0.0 0 202.10.10.2 //配置默认路由，下一跳入接口 202.10.10.2
[r1]display nat server //查看地址映射是否成功

（3）、isp配置

[isp]int g0/0/0 //进入接口g0/0/0
[isp-gigabitethernet0/0/0]undo shut //开启物理接口
[isp-gigabitethernet0/0/0]ip add 202.10.100.2 24  //配置ip地址及子网掩码长度
[isp]ip route-static 15.0.0.10 32 202.10.100.1 //配置静态路由，目的网段15.0.0.10，掩码长度32，下一跳入接口202.10.100.1
[isp]nat alg ftp enable//开启ftp服务器功能
<isp>ftp 15.0.0.10 //访问ftp服务器
[isp-ftp]ls //列出文件夹
[isp-ftp]get test.txt //下载文件

（4）、在isp上验证

可以成功登录ftp服务器，并下载文件。

<isp>ftp 15.0.0.10 //访问ftp服务器
[isp-ftp]ls //列出文件夹
[isp-ftp]get test.txt //下载文件

注意：

出口路由器上必须配置默认路由

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