NAT（网络地址转换）实现方式以及工作过程配置

一. NAT网络地址转换

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。

1 .NAT工作原理

1.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。

2.NAT外部的主机无法主动跟位于NAT内部的主机通信，NAT内部2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。

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:192.168.0.0一192.168.255.255

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。

1.宽带分享:这是NAT主机的最大功能。

2.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1，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IF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IVPN）

3. NAT实现的方式

静态转换，动态转换，端口地址转换

二. 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Ner不能节约公网地址，但可以起到隐藏内部网络的作用。
内部网络向外部网络发送报文时，静态NAT将报文的源TP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Ner将报文的目的地址替换为相应的私网地址。
有2种配置方法:

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 go/0/1      外网口
[Ri-GigabitEthernetO/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 go/0/1      外网口
[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 8.8.8.8 inside192.168.10.10
[R1]dis nat static     查看NAT静态配置信息

三. 动态NAT

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

1、配置外部网口和内部网口的IP地址
2、定义合法IP地址池

[R1]nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200   
#新建一个名为1的nat地址池

3、定义访问控制列表

[R1] acl 2000
#创建ACL，允许源地址为192.168.20.0/24网段和11.0.0.0/24的数据通过
[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
[R1-acl-basic-2000]rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255

4、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-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat
将ACL2000 匹配的数据转换为改接口的IP地址作为源地址(no pat不做端口转换，只做IP地址转换，默认为pat)
[R1]dis nat outbound   查看NAT Outbound的信息

三. PAT端口多路复用

PAT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.

1.PAT的作用

（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。

2.PAT的类型

（1）·动态PAT,包括NAPT和Easy IP；
（2）、静态PAT,包括NAT Server.

(1).NATP

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

(2).Easy Ip

多个私网IP地址对应外网口公网IP地址(比如12.0.0.1)

(3).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

#####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
1、配置外部网口和内部网口的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   #允许源地址为192.168. 30.0/2.4网段的数据通过
[R1-acl-adv-2000] rule permit source 192.168.30.0 0.o.0.255

4、在外网口上设置IP地址转换

[R1-acl-basic-2000]int g0/o/1   ##外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1
#当ac13000匹配的源IP数据到达此接口时，转换为该接口的IP地址做为源地址

[R1] display nat session all ##查看NAT的流表信息

#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 go/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 ww inside 192.168.10.100  www    #在连接公网的接口上将私网服务器地址和公网地址做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tco global current-interface 8080 inside 10.1.1.1 www   #在连接公网的接口上将私网服务器地址和外网接口做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface 2121 inside 10.1.1.2 ftp     #端口为21可以直接使用关键字“ftp”代替