NAT 网络地址转换-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了NAT 网络地址转换。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一.NAT的简介

1.什么是NAT？

NAT是一种地址转换技术，它可以将IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址，并通过转换端口号达到地址重用的目的。NAT作为一种缓解IPv4公网地址枯竭的过渡技术，由于实现简单，得到了广泛应用。

2.NAT有什么用？

随着网络应用的增多，IPv4地址枯竭的问题越来越严重。尽管IPv6可以从根本上解决IPv4地址空间不足问题，但目前众多网络设备和网络应用大多是基于IPv4的，因此在IPv6广泛应用之前，使用一些过渡技术（如CIDR、私网地址等）是解决这个问题的主要方式，NAT就是这众多过渡技术中的一种。
当私网用户访问公网的报文到达网关设备后，如果网关设备上部署了NAT功能，设备会将收到的IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址，端口号转换为另一个端口号之后转发给公网。在这个过程中，设备可以用同一个公网地址来转换多个私网用户发过来的报文，并通过端口号来区分不同的私网用户，从而达到地址复用的目的。
早期的NAT是指Basic NAT，Basic NAT在技术上实现比较简单，只支持地址转换，不支持端口转换。因此，Basic NAT只能解决私网主机访问公网问题，无法解决IPv4地址短缺问题。后期的NAT主要是指网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation），NAPT既支持地址转换也支持端口转换，允许多台私网主机共享一个公网IP地址访问公网，因此NAPT才可以真正改善IP地址短缺问题。

3.NAT的工作原理：

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；
nat网络地址转换,网络,服务器,tcp/ip 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。

二.NAT的分类

NAT是将IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址的过程，主要用于实现内部网络（私有IP地址）访问外部网络（公有IP地址）的功能。根据转换过程中IP地址或端口号的转换规则是否已事先确定，可以将NAT分为动态NAT和静态NAT。

1.静态NAT

静态NAT是指外部网络和内部网络之间的地址映射关系由配置事先确定，常用于外网用户需要访问内网服务器提供的一些服务的组网场景。静态NAT分为NAT Static和NAT Server。两者都可以对外网提供服务，但是在内网主动访问外网的地址转换中，两者略有不同，具体差异如下：

如图1所示，NAT Server对于内网主动访问外网的情况不做端口转换，仅做地址转换，即当报文的源IP地址匹配NAT Server规则里的内网IP地址时，不论端口号是多少，都会转换报文的源IP地址。
图1: 内网主动访问外网时NAT Server转换示意图：
如图2所示，NAT Static对于内网主动访问外网的情况既做端口转换，也做地址转换，即只有当报文的源IP地址和端口号同时匹配NAT Static规则里的内网IP地址和端口号时，才会转换报文的源IP地址和端口号。
图2: 内网主动访问外网时NAT Static转换示意图：

2.动态NAT：

当有多个外网IP地址时，可以将这些IP地址组成一个外网地址池。内网用户访问外网时，从地址池中选取可用的外网地址进行转换，这种映射方式称为地址池方式的动态NAT；
当只有一个外网IP地址时，将该外网IP地址设置为NAT设备出接口的IP地址。内网用户访问外网时，都使用该出接口的IP地址进行转换，但使用不同的端口号，这种简单的映射方式称为Easy IP方式的动态NAT；

三.NAT实验：

nat网络地址转换,网络,服务器,tcp/ip
静态NAT实验：

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sys R1
[R1]undo info-center enable
Info: Information center is disabled.
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]un shu
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]un shu
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/1]q
[R1]nat static global 12.0.0.100 inside 192.168.1.1
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1]q

设置主机 nat网络地址转换,网络,服务器,tcp/ip
用PC1来ping一下，看看静态是否设置完成。

动态NAT实验：

[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]un shu
Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]un shu
Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
[R1-GigabitEthernet0/0/1]q
[R1]nat address-group 1 12.0.0.100 12.0.0.110
[R1]acl 2000
[R1-acl-basic-2000]rule permit source any
[R1-acl-basic-2000]q
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 add 1 no-pat