NAT的原理和配置

NAT概述

NAT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。

NAT工作原理

NAT用于将内网地址和端口号转移成合法的公网地址和端口号，建立一个会话，与公网进行主机通信。
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，必须主动和公网一个IP进行通信，路由器负责建立一个映射关系，从而实现数据的转发。

NAT功能

NAT不仅能解决IP地址不足的问题，而且还能有效地避免来自网络外部的入侵，隐藏并保护网络内部。
宽带分享：这是NAT主机最大的功能。
安全防护：NAT之间的PC联机到INTERNET上面时，他所显示的IP是NAT主机的公网IP，Client端的PC就是一定程度的安全了，外界在进行portscan(端口扫描）时，侦测不到源Client端。
优点：节省合法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）
数据包从内网发往外网时，NAT会将包源IP由私网地址转换成公网地址，当响应的数据包要从外网发到内网时，NAT会将包目的IP由公网地址转换成私网地址。

静态NAT

静态NAT实现私网地址和公网地址的一对一转换，有多个私网地址就需要多少个公网地址。静态NAT不能节约公网地址，但可以起到隐藏内部网路的作用。
PAT:静态PAT（NAPT,Easy-IP）动态PAT（NAT-server）

动态NAT

私网IP和公网IP是一对一的关系，需要定义公网地址池，私网转换会轮询地址池里每个IP地址。
NAPT：私网IP和公网IP是多对一的关系，公网IP地址池中之定义一个公网IP。
EASY-IP:私网IP和公网IP是多对一的关系，直接使用路由器外网接口的IP。
使用场景：公网哭护短，主动访问位于私网的服务器。
NAT-server:<公网端口><公网IP><私网端口><私网IP>是一对一的关系。
一个公网IP和不同的端口可以对应不同的私网端口和IP。
12.0.0.254:8888–>192.168.1.3:80
12.0.0.254:6666–>192.168.1.2:21

静态NAT配置

第一种全局模式下设置静态NAT

[R1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10
R1] int g0/0/1                ##外网口
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable     ##在网口上启动nat static enable功能
第二种   直接在接口上声明nat static
[R1]int g0/ 0/1        ##外网口
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10
[R1]dis nat static 查看nat静态配置信息

动态NAT配置

[AR1]acl 2000创建ACL 允许192.168.20.0/24网段和11.0.0.0/24数据通过
[AR1-acl-basic-2000]rule  permit source 192.168.20 0 0.0.0.255
[AR1-acl-basic-2000]rule  permit source 11.0.0.0  0 0.0.0.255反掩码
在外网口上设置动态IP地址转换
[R1-acl-basic-2000]int g0/0/1 外网口
[R1 g0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat

PAT端口多路复用

PAT又称为NAPT，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有以下作用

1，改变数据包的IP地址和端口号 2，能够大量节约公网IP地址。
pat类型有以下：1动态PAT，包括NAPT和EASY-IP
2静态PAT，包括NAT server
NAPT:多个私网地址和对应固定外网IP地址

1配置外部网口和内部网口IP地址 2定义合法ip地址池
[R1]nat address-group 1 200.1.1.10 200.1.1.10 使用一个固定IP
3定义访问控制列表
[R1]acl 2000  允许原地址192.168.30.0/24 网段数据通过
[R1-acl-adv-2000]rule  permit source 192.168.30.0 0.0.0.255
4在外网口上设置IP地址转换
[R1-acl-basic-2000]int g0/0/1 外网口
[R1 g0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1

EASY-IP：多个私网IP地址对应路由器外网接口的公网IP地址

1配置外部网口和内部网口IP地址 2定义合法ip地址池
[R1]acl 3000
[R1-acl-adv-3000]rule  permit IP source
4在外网口上设置IP地址转换
[R1] int g0/0/1  
[R1 g0/0/1]nat outbound 3000
[R1]dis nat session all 查看NAT流表信息

NAT 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。

[R1] int g0/0/1 
[R1] nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www.inside 192.168.10.100  www
[R1 g0/0/1] nat server protocol tcp global current-interface 8080 inside 10.1.1.1 www
[R1 g0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface2121 inside 10.1.1.2 FTP/21