1. Toy模板网首页
  2. > Toy博客

【NAT】网络地址转换

8月前 作者：陌上花开，静待绽放！ 分类：Toy博客 阅读(24) 违法举报

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。

1.NAT简介

1.1 NAT概念

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。
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

私有网络地址和公有网络地址

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43亿个IPv4地址已正式耗尽。

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

1.2 NAT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。

  • 宽带分享：这是NAT主机的最大功能。

  • 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）.

1.3 NAT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；

  • net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

  • 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；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

2.NAT的分类

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

2.1 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。

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

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。

2.2 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.

  • 配置外部网口和内部网口的IP地址

  • 定义合法IP地址池

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

2.3 PAT

PAT端口多路复用,又称为NAPT（Network Address Port Translation），它实现一个公网地址和多个私网地址之间的映射，因此可以节约公网地址。PAT的基本原理是将不同私网地址的报文的源IP地址转换为同一公网地址，但他们被转换为该地址的不同端口号，因而仍然能够共享同一地址。

PAT有以下作用：

  • 改变数据包的IP地址和端口号；

  • 能够大量节约公网IP地址。

PAT有以下类型：

  • 静态PAT：包括NAPT和Easy IP；

  • 动态PAT：包括NAT Server。

2.3.1 NAPT

多个私网IP地址对应固定外网IP地址（比如200.1.1.10），配置方法与动态NAT类似.

  • 配置外部网口和内部网口的IP地址

  • 定义合法IP地址池

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

2.3.2 Easy_IP

多个私网IP地址对应路由器外网接口的公网IP地址（比如12.0.0.1）
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

  • 配置外部网口和内部网口的IP地址

  • 由于直接使用外网口IP地址，所以不用再定义IP地址池

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

2.3.3 Net Server

端口映射，将私网地址端口映射到公网地址，实现内网服务器供外网用户访问.
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

3.实验：NAT种类的应用场景

实验拓扑图如下所示：

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

实验要求及步骤如下所示：

（1）实现外网客户端Client3连接并访问内网服务器Server2;

给内网服务器Server2配置IP地址和网关；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

给外网客户端Client3配置IP地址和网关；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

在路由器R1上配置如下命令配置；

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat server protocol tcp global 12.0.0.120 8888 inside 192.168.1.3 www
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

此时，尝试用外网的主机和客户端连接内网的服务器；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

尝试用外网的主机和客户端连接内网服务器映射的外网地址；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

外网客户端此时依然能够与内网服务器的私有地址（192.168.1.3）建立HTTP的80端口连接；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

尝试让外网客户端与内网服务器的映射外网地址（12.0.0.120）建立HTTP的8888端口连接；（后来百度了解到问题所在：ping是采用网络层的ICMP协议，而访问服务器采用的是传输层的HTTP协议，疑惑得到解答）。

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
问题与疑惑：！！！！！！！！！！！（HTTP能够访问，但无法连通）
此时外网客户端能够通过访问12.0.0.120的HTTP连接，却无法与内网服务器连通；
net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
尝试外网主机能否与内网服务器建立连接；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
分析可得：

应该是路由器模拟器出现了小失误导致的，外网能够通过HTTP与内网服务器访问，却无法与内网服务器互连，理论上已经出现错误，重启路由器，重新配置端口和命令；

此时尝试更改路由器与外网接口的出方向的IP地址作为，内网服务器的映射地址；

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat server protocol tcp global current-interface 8080 inside 192.168.3.1 www
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

再次尝试外网客户端与内网服务器的连接；（因为路由器外网出接口的IP地址不仅是内网服务器的映映射地址，也是外网客户端的网关地址）

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
（2）实现主机PC1和主机PC2采用NAT静态配置,访问外网服务器；

将主机PC1的IP地址（192.168.1.1）转换为外网地址（12.0.0.210）；将主机PC2的IP地址（192.168.1.2）转换为外网地址（12.0.0.220）；

[R1]nat static global 12.0.0.11 inside 192.168.1.1
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable
[R1-GigabitEthernet0/0/1]q
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 12.0.0.22 inside 192.168.1.2
[R1-GigabitEthernet0/0/1]q

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

通过抓取路由器左右两端的数据包进行查看，数据流在进出方向上是否实现NAT的转换；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维
通过数据包可以看出，经过路由器的NAT转换功能，数据包从内网发往外网时，NAT会将数据包源IP地址由私网地址转换成公网地址；当响应的数据包要从外网发给内网时，NAT会将数据包目的IP地址由公网IP转换成私网IP地址。

至此，该实验已圆满结束！

(3)为主机PC1设置地址池（12.0.0.30-12.0.0.34），与外网服务器访问，并设置ACL禁止该IP地址（12.0.0.35）的数据包，禁止连接外网服务器；

先不设置ACL源IP地址对外网服务器访问的限制，此时路由器的命令配置如下：

#
 nat address-group 1 12.0.0.30 12.0.0.40
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat outbound 2000 address-group 1 no-pat
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

此时查看主机PC1连接外网服务器的数据包；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

此时路由器的命令配置如下所示：

#
acl number 2000  
 rule 3 deny source 12.0.0.35 0 
 rule 5 permit 
 #
 nat address-group 1 12.0.0.30 12.0.0.34
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat outbound 2000 address-group 1 no-pat
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

查看此时PC主机连接服务器的数据包，连通情况；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

至此，该实验已圆满结束！

（4）主机PC1和主机PC2映射为同一个IP地址，不同的端口号，与外网服务器连接；

NAPT的用法：多个私网IP地址对应固定外网IP地址（比如12.0.0.100），路由器配置如下：

#
acl number 3000  
 rule 5 permit ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 
 #
 nat address-group 1 12.0.0.120 12.0.0.120
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat outbound 3000 address-group 1 
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

查看此时路由器左右两端的数据包流向；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

EASY-IP的用法：多个私网IP地址对应路由器外网接口的公网IP地址（12.0.0.254）

#
acl number 3000  
 rule 5 permit ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 
#
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.0.0.254 255.255.255.0 
 nat outbound 3000
#

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维

查看此时路由器左右两端的数据包流向；

net转换,计算机网络,网络,服务器,运维文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-795772.html

到了这里，关于【NAT】网络地址转换的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处： 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击违法举报进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

分享到：
领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 计算机网络 day4 IP地址的两部分-A、B、C、D、E五类IP地址-私有地址-子网掩码-DNA服务器-域名解析服务

    计算机网络 day4 IP地址的两部分-A、B、C、D、E五类IP地址-私有地址-子网掩码-DNA服务器-域名解析服务

    目录 三创网络拓扑结构图：  普通家庭网络拓扑结构图：（也可以直接使用 子母路由器 （母：无线路由器）（子：信号放大器、中继器）） 网络层：（network layer） 搜索IP地址所在地：iP地址查询--手机号码查询归属地 | 邮政编码查询 | iP地址归属地查询 | 身份证号码验证在

    2024年02月01日
    浏览(40)

  • 计算机网络：子网地址 、广播地址 、主机地址范围 习题计算

    根据给定的IP地址和子网掩码，填写下面的表格。 IP地址 子网掩码 子网地址 广播地址 主机地址范围 28.85.245.8 255.255.255.0 (1) (2) (3) 153.50.6.27 255.255.255.128 (4) (5) (6) 200.12.45.123 255.255.255.224 (7) (8) (9) 计算结果： （1）28.85.245.0 （2）28.85.245.255 （3）28.85.245.1～28.85.245.254 （4）153.50.6.

    2024年02月08日
    浏览(33)
  • 计算机网络地址

    计算机网络地址

                       

    2024年02月13日
    浏览(28)
  • 计算机网络-IP地址

    计算机网络-IP地址

    目录 子网划分 定长子网划分 子网划分的方法 子网掩码 可变长子网划分 无类别编址 网络前缀 路由聚合 特殊用途的IP地址 专用网络地址 链路本地地址 运营商级NAT共享地址 用于文档的测试网络地址 IP地址的规划和分配 IP地址的规划和分配方法 IP地址的规划和分配实例 从IP地

    2024年02月08日
    浏览(33)
  • 计算机网络 MAC地址

    计算机网络 MAC地址

         

    2024年02月13日
    浏览(35)
  • 计算机网络 day8 动态路由 - NAT - SNAT实验 - VMware的网卡的3种模式

    计算机网络 day8 动态路由 - NAT - SNAT实验 - VMware的网卡的3种模式

    目录 动态路由：IGP 和 EGP 参考网课：4.6.1 路由选择协议概述_哔哩哔哩_bilibili ​编辑 IGP（Interior Gateway Protocol）内部网关协议： EGP（Interior Gateway Protocol）外部网关协议： BGP 边界网关协议（Border Gateway Protocol） 实验： NAT：网络地址转换 NAT 有以下几种常见的应用方式： SNAT

    2024年02月16日
    浏览(29)

  • 计算机网络——主机IP地址、子网掩码、广播地址、网络数、主机数计算方法

    目录 一、概念 1.1 主机IP地址 1.2 子网掩码 1.3 广播地址 1.4 子网划分 二、计算 2.1 已知IP地址和子网掩码，计算网络地址和主机地址： 2.2 已知IP地址和子网掩码，计算广播地址： 2.3 已知子网掩码，计算主机数： 2.4 已知子网掩码，计算会产生多少个子网： 2.5 已知子网掩码，

    2023年04月24日
    浏览(33)
  • 计算机网络-IP地址解析

    计算机网络-IP地址解析

    局域网 是指一个较小范围内的计算机网络，由多台计算机、服务器、打印机、网络存储设备和其他网络设备组成，通过局域网，这些设备可以方便地进行数据通信和互相访问共享资源。局域网使用一些标准的网络协议来连接和管理网络设备，如TCP/IP、以太网等。我们大家理解

    2024年02月01日
    浏览(41)
  • 计算机网络 01 IP地址

    计算机网络 01 IP地址

    01.IPV4和IPV4的表示方式(点分四组) 二进制表达 02.IPV6（十六进制表达） 计算理解：一个十六进制的数转化成为二进制 是 4位 128/4=32 ，一共用32个十六进制 简化书写IPV6 02. 03.IPV4转换成为IPV6 04.IPV6的低32位 05.在URL中使用IPV6 1. 2. 3.

    2024年04月09日
    浏览(67)
  • 计算机网络-IP地址计算专题(非常重要)

    计算机网络-IP地址计算专题(非常重要)

    软考中的地址计算题都只需要计算出某个IP地址所在的地址范围即可。 计算就是三步。【前提是在一个字节范围类计算】 小船过河，每条小船上只能容纳2^N个小朋友 假如让你设计网络 这里转载一个大佬的博客，写得灰常好，将网络通信中的网络设备的由来讲得很通透。

    2024年02月13日
    浏览(36)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包，优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包