一、Cisco（PAT动态端口复用实验：一个公网IP，如何让多台电脑同时上网？）251115

一、使用的软件

Cisco Packet Tracer 8.0

二、实验名称

PAT 动态端口复用实验（私网多终端通过 PAT 访问公网服务器）

三、实验设备

路由器：2 台 Router-2911（R1、R2）

交换机：1 台 Switch-2960（标识为 Switch0，默认端口启用，无需额外配置）

PC 终端：3台 PC（标识为 PC1、PC2、PC3）

服务器：1台 Server-PT（标识为 Server0）

四、实验要求

网段规划：

私网网段 192.168.19.0/24（PC1-PC3 所在），互联网段 10.0.0.0/8（R1 与 R2 对接），公网网段 177.19.0.0/16（Server0 所在）；

路由配置：

R1、R2 运行 OSPF 协议（Area 0），实现各网段动态互通，无需手动配置静态路由；

PAT 配置：

在 R1 上部署 PAT 动态端口复用，通过 ACL 允许私网 192.168.19.0/24 网段流量，借助 Gig0/1 接口的公网 IP（10.0.0.1）实现多 PC 共享一个公网地址访问 Server0；

接口配置：

R1 的 Gig0/0（对接私网）设为 NAT inside，Gig0/1（对接 R2）设为 NAT outside；

访问要求：

PC1、PC2、PC3 均能正常访问公网 Server0（177.19.1.1），PAT 转换功能稳定。

五、端口连接概况

PC1和PC2和PC3的 FastEthernet 0/1接口分别与交换机的 FastEthernet 0/1接口、

FastEthernet 0/2接口、FastEthernet 0/3接口相连；

R1 的 Gig0/0 接口与交换机的 FastEthernet 0/4接口相连；

R1 的 Gig0/1 接口与 R2 的 Gig0/0 接口相连（10.0.0.0/8 互联网段）；

R2 的 Gig0/1 接口与 Server0 的FastEthernet 0/1接口相连（177.19.0.0/16 公网网段）。

六、实验拓扑图

（各设备接口连接见 “端口连接概况”）

七、实验配置

（保存配置用write memory）

（一）终端设备配置（PC、服务器）

1. PC1 配置：

IP 地址：192.168.19.1

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.19.254（R1 的 Gig0/0 接口 IP，指向私网出口）

2. PC2 配置：

IP 地址：192.168.19.2

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.19.254

3. PC3 配置：

IP 地址：192.168.19.3

子网掩码：255.255.255.0

网关：192.168.19.254

4. Server0 配置（公网服务器）：

IP 地址：177.19.1.1

子网掩码：255.255.0.0（适配 177.19.0.0/16 网段）

网关：177.19.1.254（R2 的 Gig0/1 接口 IP，实现与路由层互通）

（二）路由器配置（R1、R2）

1. R1 配置（私网出口路由器，核心 PAT 配置设备）

Router>enable 

Router#configure terminal 

Router(config)#hostname R1  # 设备重命名为R1

R1(config)#interface gig0/0  # 进入Gig0/0接口

R1(config-if)#ip address 192.168.19.254 255.255.255.0  # 配置私网192.168.19.0/24网关IP

R1(config-if)#no shutdown  # 启用接口（默认关闭，必须启用才能转发流量）

R1(config-if)#exit  # 退出接口配置模式

R1(config)#interface gig0/1  # 进入Gig0/1接口（对接R2，互联网段接口）

R1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.0.0.0  # 配置10.0.0.0/8网段IP，与R2的Gig0/0对接

R1(config-if)#no shutdown  # 启用互联接口

R1(config-if)#exit  # 退出接口配置模式

# 配置OSPF动态路由（Area 0），实现网段自动互通

R1(config)#router ospf 1  # 启用OSPF进程1（需与R2一致）

R1(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0  # 宣告10.0.0.0/8网段到OSPF Area 0

R1(config-router)#exit  # 退出OSPF配置模式

# 核心PAT动态端口复用配置：允许私网流量通过公网接口共享IP访问外网

R1(config)#access-list 1 permit 192.168.19.0 0.0.0.255  # 创建ACL 1，允许私网192.168.19.0/24网段流量

R1(config)#ip nat inside source list 1 interface gig0/1 overload  # PAT核心命令：ACL 1匹配的流量，通过Gig0/1接口IP复用端口（overload表示端口复用）

R1(config)#interface gig0/0  # 进入私网侧接口

R1(config-if)#ip nat inside  # 标记为NAT内网侧（接收私网流量，触发PAT转换）

R1(config-if)#exit  # 退出接口模式

R1(config)#interface gig0/1  # 进入公网侧接口

R1(config-if)#ip nat outside  # 标记为NAT外网侧（转发公网流量，完成转换回传）

R1(config-if)#exit  # 退出接口模式

# 保存配置

R1(config)#exit  # 退出全局配置模式

R1#write memory  # 保存所有配置（接口、OSPF、PAT配置均需保存，避免重启失效）

2. R2 配置（OSPF 路由转发）

Router>enable

Router#configure terminal

Router(config)#hostname R2  # 设备重命名为R2

R2(config)#interface gig0/0  # 进入Gig0/0接口（对接R1，互联网段）

R2(config-if)#ip address 10.0.0.2 255.0.0.0  # 配置10.0.0.0/8网段IP，与R1的Gig0/1对接

R2(config-if)#no shutdown  # 启用接口

R2(config-if)#exit  # 退出接口配置模式

R2(config)#interface gig0/1  # 进入Gig0/1接口

R2(config-if)#ip address 177.19.1.254 255.255.0.0  # 配置177.19.0.0/16网段网关IP

R2(config-if)#no shutdown  # 启用接口

R2(config-if)#exit  # 退出接口配置模式

# 配置OSPF动态路由（Area 0），与R1建立邻居，实现全网段互通

R2(config)#router ospf 1  # 启用OSPF进程1（与R1一致）

R2(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0  # 宣告10.0.0.0/8网段到OSPF Area 0

R2(config-router)#network 177.19.0.0 0.0.255.255 area 0  # 宣告177.19.0.0/16网段到OSPF Area 0

R2(config-router)#exit  # 退出OSPF配置模式

# 保存配置

R2(config)#exit  # 退出全局配置模式

R2#write memory  # 保存配置

八、实验结果

（一）验证多个终端能否同时仅用一个公网IP访问服务器

操作：PC1、PC2、PC3 同时 ping -t Server0（177.19.1.1），按 Ctrl+c 可以停止持续 ping。

结果：所有 PC 均能 同时持续 ping 通。

PC1 ping -t 177.19.1.1：

PC2 ping -t 177.19.1.1：

PC3 ping -t 177.19.1.1：

（二）验证 PAT 动态转换

操作：R1 特权模式执行show ip nat translations（查看 PAT 转换表）；

结果：PC1-PC3 访问 Server0 时，转换表显示多条 “内部本地 IP + 端口” 映射到 “Gig0/1 接口 IP（10.0.0.1）+ 随机端口” 的条目，端口复用功能生效。

九、结论

实验配置完全符合要求，R1、R2 通过 OSPF 协议实现了私网、互联、公网网段的动态互通，R1 上的 PAT 动态端口复用配置成功生效 —— 私网 192.168.19.0/24 网段的 3 台 PC 可共享 R1 的 Gig0/1 接口公网 IP（10.0.0.1）访问公网 Server0，解决了 “私网 IP 数量有限、公网地址稀缺” 的问题，所有实验目标均达成。

十、总结

本实验核心是理解 PAT（端口地址转换）的 “端口复用” 核心逻辑，相比静态 NAT，PAT 能让多个私网终端共享一个公网 IP 访问外网，更贴合实际网络中 “多用户共用出口带宽” 的场景：

OSPF 协议的作用：

替代手动配置静态路由，自动同步各网段路由信息，减少网络维护成本，适合中大型网络；

PAT 配置关键：

ACL 精准匹配需转换的私网流量，overload关键字是端口复用的核心，NAT 内外网接口标记需与流量方向一致；

实际应用价值：

PAT 是家庭、企业网络的常用出口配置方案，掌握该配置可快速迁移到华为、华三等同类型设备，核心逻辑完全相通。