NAT

背景：
        随着网络的发展， IP地址的规模越来越大、浪费越来越严重，但IP地址空间有限，未解决这种窘境开发出了：
       -公有地址|私有地址  （NAT）
       -子网划分
       -IPv6

    因为内网是私有地址，私有地址没有资格在 Internet 流通，数据出去，但是回不来！

    所以有人想出：        
         让企业的数据包在出去的时候，
         携带的并不是内部的私有地址，
         而是自己花钱买的公网IP地址；
         所以就有了NAT技术。

NAT：network address translation

         NAT作用：
            将内网的数据包中的源IP地址，转换为购买的公网IP地址；
            NAT工作的时候，是依靠一个核心工作表：
                                                 NAT转换表；
                        私有地址1   -----  公有地址1
           
--------
 分类：
   静态NAT：
       在边界设备上，手动的创建 NAT 转换条目；
       
       私有：公有 =====   1:1
       
       
   动态NAT：
       在边界设备上，设备基于数据包触发而形成的 NAT 转换条目，
       不需要人工干预。如果一个NAT转换条目在一段时间之内不使用，
       在会自动的在 NAT 转换表中自动删除；
       
       -基本动态NAT
                私有:公有  ===== 1:1
                
       -P-NAT（端口复用）
                私有:公有  ===== N:1
        
NAT高级应用：
    端口映射

    ip nat inside source static  tcp 192.168.1.1  23   100.1.1.1 10011    
               
              



NAT配置思路：

1、配置内网和外网设备的IP地址

2、配置网关设备上的默认路由
     ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.4

3、配置 ISP 边的网络（内网启用IGP - RIP ）
      ISP：
         router rip
            version 2
            no auto-summary
            network 200.1.1.0
            network 100.0.0.0
            passive-interface gi1/0
      R5：
         router rip
            version 2
            no auto-summary
            network 200.1.1.0
3、在网关设备上配置 NAT 边界
     interface fa0/0
        ip nat inside
     interface gi1/0
        ip nat outside
4、配置 NAT 转换条目
     ip nat inside source static 192.168.10.1  100.1.1.3
    
5、验证、测试、保存
    show ip route
    show ip nat translation
    debug ip nat
    PC-1:
       ping 200.1.1.5

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静态NAT：
   在这种类型的NAT中，私有地址与公有地址的对应关系是 1:1 ， 不节省IP地址；
   
   
在动态NAT的一种类型中 ---- PNAT(port NAT) ,
   所形成的私有地址与公有地址的对应关系是：n:1 ，节省IP地址；
   本质是：
       使用同一个公网IP地址的，不同的，端口号，来对应内网不同的私有主机   

配置思路：
    1、确定 NAT 边界
    2、确定需要进行 NAT 转换的私有地址空间
    
       工具
          -匹配感兴趣的流量
             内网中
             所有
             数据包源IP
             为192.168.10.X 的
             IP数据包
    
        规则1：     192.168.10. 0  
                     0 . 0 . 0.255    -->通配符    
                                   //按照这个规则，可以抓住所有源IP地址
                                     为 192.168.10.X 的所有数据包；
                                    
        工具，称之为  ACL - access control list :访问控制列表    

            ACL：
                规则 - 匹配感兴趣流量的；
                动作 - permit /  deny
                事件 - 需要对“感兴趣流量”做的事情。            
                                    
            access-list  1   permit  192.168.10.0 0.0.0.255                         
        
    
    3、针对私有地址，配置对应的 NAT 转换条目
    
           GW(config)#  ip nat inside source  list 1  interface gi1/0
    
    4、验证、测试、保存
           show ip nat statistics  //查看 NAT 的简要配置信息；
           show ip access-list     // 查看配置好的 ACL ；
           show ip nat translation // 查看 NAT 的核心工作表 - NAT表
           
           GW#debug ip nat
           
           PC-1/2：
              ping 200.1.1.5
           
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在边界网关上，如果实施了NAT ，那么：

      1、当流量从inside到outside时，先查路由表，再查NAT表；
      
      2、当流量从outside到inside时，先查NAT表，再查路由表；      


所以，我们可以在 outside 主动向 inside 发起流量，前提是我们得保证
边界网关上面是有 NAT 条目的，
当然该条目不能是由内网流量触发的，而应该是永久存在的静态NAT条目。

我们将这种配置称之为：NAT的高级应用。

代表1：
     端口映射
         
     GW(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.10.1 23
                                                100.1.1.3  123456

测试：
   1、首先配置好 PC-1 的远程访问密码；
   2、其次配置好 GW 的远程访问密码；
   3、最后，在 R2 上进行测试：
         telnet 100.1.1.3 123456

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华为NAT （分类与思科完全相同）
   静态NAT ：私有地址与公有地址是 1:1 ，不节省IP地址；
   动态NAT ：私有地址与公有地址是 多:1 ， 节省IP地址；
       -普通“动态NAT”
       -PAT/PNAT/NAPT/端口复用
       
静态NAT配置：
    1、启动NAT功能
          #在任意端口上启用都可以
            例如：
                interface gi0/0/1
                   nat static enable -->启动静态NAT功能
    2、配置NAT转换条目(两种配置方式)
          1# 可以在全局下配置
             nat static global 100.1.1.3  inside 192.168.10.1
          2# 可以在接口下配置(必须是数据包的出端口)
             nat static global 100.1.1.3  inside 192.168.10.1             
          
    3、验证、测试、保存
          display nat static
           
          terminal monitor
          terminal debugging
          debugging ip icmp
          debugging nat all

PNAT的配置：
    1、定义感兴趣的流量
         acl 2000
           rule 5  permit source  192.168.10.0  0.0.0.255、
    2、在流量的出端口配置NAT
         interface gi0/0/1
           nat outbound 2000 -->在该端口上发送出去，并且被 ACL 2000
                                匹配的流量，其中的源IP地址转换为该
                                接口的IP地址；
    3、验证、测试、保存
          display nat outbound




感兴趣的朋友可以做下下面这个实验：

            

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