NAT初步了解

• 一、公有地址耗尽
• 二、NAT
• • 1、工作原理
  • 2、NAT功能
  • 3、优点和缺点
  • 4、NAT分类
• 三、静态NAT
• • 1、实现方式
  • 2、原理
  • 3、命令
• 四、动态NAT
• • 1、实现方式
  • 2、原理
  • 3、命令
• 五、PAT端口多路复用
• • 1、原理
  • 2、PAT的作用
  • 3、PAT类型
  • 4、NAPT
  • 5、Easy IP
  • 6、NAT server端口映射
• 六、总结

一、公有地址耗尽

公有网络地址是指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一天，全球近43亿IPv4地址已正式耗尽。

二、NAT

NAT（Network Address Translation，网络地址转换），是用于实现私有地址和公有地址间的互访。
当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址（即仅在本专用网内使用的专用地址），但现在又想和因特网上的主机通信时，可使用NAT方法。

1、工作原理

1. 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和位于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。

2、NAT功能

NAT不仅能解决IP地址不足的问题，而且还能有效的避免来自网络外部的入侵，隐藏并保护网络内的计算机

• 带宽分享：这是NAT主机的最大功能
• 安全防护：NAT之间的PC联机到Internet上时，他所显示的IP是NAT主机的公网IP，所以clinet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clinet端的PC。

3、优点和缺点

• 优点：节省公有合法IP地址、处理地址质量、增大灵活性、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）

4、NAT分类

• 静态NAT
• 动态NAT
• PAT：又分为动态PAT（包含NAPT和EasyIP）和静态PAT（NAT server）。

三、静态NAT

1、实现方式

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。

2、原理

• 内网向外网发送报文时，静态NAT将报文的源IP得知替换为对应的公网地址。
• 外网向内网发送响应报文时，静态NAT将报文的目的地址替换为相应的私网地址。

3、命令

分为两种模式，一种全局模式，第二种是直接在接口发表声明

• 全局模式

[Huawei]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10
[Huawei]int g0/0/1   #外网口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable   #在网口上启动 nat static enable 功能

• 接口模式

[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

四、动态NAT

1、实现方式

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。

2、原理

• 配置外部网口和内部网口的IP地址。
• 定义合法IP地址池。
• 定义访问控制列表。
• 在外网口上设置动态IP地址转换

3、命令

[Huawei]nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200  #新建一个名为1的nat地址池
[Huawei]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
[Huawei-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255
[Huawei-acl-basic-2000]rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255
[Huawei-acl-basic-2000]int g0/0/1    #外网口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 adress-ground 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pat）

五、PAT端口多路复用

端口多路复用（Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换（PAT，Port Address Translation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

1、原理

他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地址转换为同一公网地址，但他们转换为该地址的不同端口号，因此能共享一个地址。

2、PAT的作用

• 改变数据包的IP地址和端口号
• 大量节约公网的P地址

3、PAT类型

1. 动态PAT：包含NAPT和Easy IP

2. 静态PAT：包含 NAT server

4、NAPT

多个私网IP地址对应固定外网IP地址，配置方法与动态NAT类似。
[Huawei]nat address-group 1 8.8.8.8 8.8.8.8

5、Easy IP

多个私网IP对应外网口公网IP地址

• 配置内网、外网IP
• 定义IP地址池
• 访问控制列表

[Huawei]acl 3000   #允许源地址为192.168.30.0/24网段的数据通过
[Huawei-acl-basic-3000]rule permit ip source 192.168.30.0 0.0.0.255

• 外网口设IP地址转换

[Huawei]int g0/0/1     #外网口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 3000  #当ACL3000匹配的源数据到达此接口时，转换为该接口的IP地址作为源地址

6、NAT server端口映射

将私有地址作为公网地址映射

[Huawei]int g0/0/1       #外网口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www inside 192.168.10.10 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

[Huawei]int g0/0/1       #外网口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface  8
080 inside 10.1.1.1 80#在连接公网的接口上将私网服务器地址和外网接口作NAT映射绑定

六、总结

这种通过使用少量的全球IP地址（公网IP地址）代表较多的私有IP地址的方式，将有助于减缓可用的IP地址空间的枯竭。

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