NAT地址转换

本文详细介绍了在Linux环境下进行NAT地址转换的实验,包括SNAT和DNAT两种情况。SNAT实验中,内网主机通过网关访问外网服务器,对外显示的是网关的IP。DNAT实验则演示了如何让外网主机能够访问内网服务器,通过网关将请求转换为私有地址。此外,还提到了代理服务器的配置,利用squid实现透明代理。

NAT地址转换
一、 实验环境
三台linux虚拟机

  1. 内网主机,网卡为仅主机模式使用vm1虚拟网卡
  2. 网关,含有两个网卡
    第一个网卡为仅主机模式使用vm1虚拟网卡
    第二个网卡为nat模式使用vm8虚拟网卡
  3. 外网主机,网卡为nat模式使用vm8虚拟网卡
    二、 实验原理

-----------192.168.10.1 -----202.100.10.1
----------------------eth0 ---------eth1
内网主机-------------------网关---------------外网主机
-----------------Vmnat1-------------vmnat8
Ip :192.168.10.2/24-------------------------IP:202.100.10.2/24
网关:192.168.10.1-------------------------网关:202.100.10.1
三、 实验步骤
实验一snat
原理:
内网作为客户端,访问外网的服务器,使用Snat:将内网主机访问外网服务器—>网关转化地址为私有地址
1) 清空网关防火墙,此时内网可以ping通外网说明环境已搭建好
2) 在外网开启httpd服务

3) 内网主机ping外网主机,在外网主机日志中,可看到内网主机自己的IP

4) 创建一个默认网页

5) 在网关配置iptables策略

6) 在内网访问外网服务器主机

7) 在外网主机日志中,可看到转化后的网关连接外网的端口IP
cat /var/log/httpd/access_log

虚拟宽带拨号连接适配器 (主要作用就是公司外网端口IP是随机分配的不用写具体来源)
8) 配置防火墙

9) 在内网访问外网主机服务器

10) 在外网查看日志

实验二DNAT
dnat:外网主机访问内网服务器---->请求连接网关的外网端口IP---->网关转化地址为私有地址
1) 打开内网httpd服务建立默认网页

2) 配置防火墙

3) 在外网访问内网

4) 在内网查看日志

代理服务器:内网将数据交给网关后,网关通过redirect规则将数据包给3128代理服务器
1) 安装squid软件包

2) 在配置规则前,可以上外网,此时网关防火墙无任何规则,不过应用于虚拟机之下,因为虚拟机之内实际上是不需要地址转换也能访问的,所以网页能出来,接下来我们会阻止内网的访问

3) 编辑squid的配置文件
vim /etc/squid/squid.conf
http_port 192.168.10.1:3128 tranparent为网关内网端口启用透明代理

4) 配置防火墙规则

5) 重启squid服务
6) 此时可以看到不能请求到服务

### NAT地址转换原理及实现方法 NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是一种用于在私有网络与公共网络之间进行IP地址转换的技术。其主要目的是解决IPv4地址耗尽问题,并增强网络安全。 #### 1. 静态NAT 静态NAT通过创建内部私有IP地址与外部公有IP地址之间的静态映射来实现地址转换。当内部设备向外部发送数据包时,NAT设备会将数据包中的源IP地址替换为指定的公有IP地址;反之,当外部设备向内部发送数据包时,NAT设备会将目标IP地址替换为对应的内部私有IP地址[^4]。 #### 2. 动态NAT 动态NAT允许内部私有IP地址从一个池中动态分配公有IP地址。这种方式不需要一对一绑定,因此可以减少公有IP地址的浪费。然而,动态NAT仍然需要为每个内部设备分配一个独立的公有IP地址,因此在大规模网络中仍可能存在地址资源不足的问题[^2]。 #### 3. 动态PAT(端口地址复用) 动态PAT(Port Address Translation)是动态NAT的一种扩展形式,允许多个内部私有IP地址共享一个公有IP地址。它通过在数据包中添加唯一的源端口号来区分不同的内部设备。这种技术能够显著节省公有IP地址资源,因此在实际应用中更为常见[^3]。 #### 4. Easy IP Easy IP是一种特殊的动态PAT形式,直接使用NAT设备外网接口的公网IP地址作为转换后的源地址。这种方式无需额外配置公有IP地址池,能够最大程度地节省IP地址资源。同时,Easy IP还支持通过访问控制列表(ACL)限制哪些内部地址可以进行地址转换。 #### 5. NAT Server(端口映射) NAT Server用于将外部访问请求重定向到内部服务器。例如,可以通过配置将外部对某个公有IP地址和端口的访问请求转发到内部Web服务器的私有IP地址和端口。这种技术常用于提供对外部用户的访问服务[^1]。 #### 配置示例 以下是一个基于华为防火墙的Easy IP配置示例: ```shell # 创建ACL规则,允许192.168.1.0/24网段访问外部网络 acl number 2000 rule permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 # 配置Easy IP,使用GigabitEthernet 0/0/1接口的公网IP地址进行地址转换 nat address-group 1 interface GigabitEthernet 0/0/1 nat outbound 2000 address-group 1 ``` 上述配置中,`acl number 2000`定义了允许进行地址转换的内部地址范围,`nat outbound`命令启用了Easy IP功能并指定了使用的ACL规则和地址组[^5]。 ### 总结 NAT地址转换技术包括静态NAT、动态NAT、动态PAT以及Easy IP等多种形式。其中,静态NAT适用于需要固定映射的场景,而动态PAT和Easy IP则更适合大规模网络以节省IP地址资源。具体实现方法需根据实际需求选择合适的NAT类型并进行相应配置。
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