NAT

NAT

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。

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天，全球近43亿个IPv4地址已正式耗尽。
A:1.0.0.1~126.255.255.254
B:128.0.0.1~191.255.255.254
C:192.0.0.1~223.255.255.254
D:224.0.0.1~239.255.255.254
E:240.0.0.1~255.255.255.254

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

一、NAT

1.1 NAT的工作原理

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

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米自网络外部的入侵，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 。

1.3 NAT优缺点

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IVPN)

1.4 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。

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。

1.4.1 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 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-GigabitEthenet0/0/1]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

1.5 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卫地多↑公网IP地址，基于地址池.对-映射

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ACL 2000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

二、PAT端口多路复用

PAT又称为NAPT (Hetwork 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。

2.1 PAT的基木原理：

将不同私网地址的报文的源IP地址转换为同公网地址，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。

2.2 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。

2.3 PAT的类型有以下:

1、动态PAT.包括NAPT和Easy IP

2、静态PAT包括NAT Server

2.4 NAPT

多个私网IP地址对应固定外网IP地址（比如1200.1.1.10），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. 30.0/24网段的数据通过

[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-GlgabltEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1

2.5 EasyIp

多个私网IP地址对应外网口公网IP地址(例如112.0.0.1)

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

由于直接实验外网口IP地址所以不用再定义IP地址池

3、定义访问控制列表

[R1]acl 3000               ###允许源地址为192.168.30.0/24网9段的数据通过

[R1-acl-adv-3000]rule permit ip source 192.168.30.0  0.0.0.255

4、在外网口上设置IP地址转换

[R1]Int g0/0/1               ###外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 3000

##当acl3000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的流表信总

2.6 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 -GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www 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 tcp 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

-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

三、例

3.1 静态NAT

3.2 动态NAT

3.3 Easy IP

3.4 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 -GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www 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 tcp 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

转载：https://blog.csdn.net/IvyXYW/article/details/109429188