NAT、PAT的原理及配置

目录

一、NAT

1.私有地址

2.NAT工作原理

3.NAT功能

4.NAT配置命令

5.ACL访问控制表

二、PAT

1.PAT的作用:

2.PAT的类型:

3.NAPT的配置

4.Easy IP的配置

​5.PAT端口多路复用

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一、NAT

NAT又称为网络地址转换，用于实现私有网络和共有网络之间的互访

1.私有地址

私有网络地址是指內部网络或主机的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 10.0.0.0/8

B类私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255 172.16.0.0/12

C类私有地址：192.168.0.0~192.168.255.255 192.168.0.0/16

2.NAT工作原理

NAT是通过公网转私网（走专线从公网IP转私网IP）

工作原理：用来将内网地址与端口号转为合理的公网地址和端口号，建立一个会话与公网进行通信（一个公网地址对应多个私网地址）

数据包从外网到内网时，目的IP会从公网IP转换成私网IP（192.168.10.10）

总结：(数据有来也有回)

数据包是从内网-->外网（会转换源IP地址，由私网地址转换成公网地址）

数据包是从外网-->内网（会转换目的IP地址，由公网地址转换成内网地址）

3.NAT功能

NAT不仅能解决IP地址不足的问题，而且还能够有效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时NAT主机的公网IP所以client端的PC就具有一定程度的安全，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VPN）

NAT网络地址转换：静态nat和动态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，静态将报文的源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。

4.NAT配置命令

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

[R1linta0/0/1                                ###外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable   ###在网口上启动natstaticenable功能

第二种:直接在接口上声明nat static

[R1]intg0/0/1             ###外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]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

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]intg0/0/1            ###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

 

5.ACL访问控制表

①cl的两种作用：

    用来对数据包做访问控制（丢弃或放行）

    结合其协议用来匹配范围

②acl工作原理：数据包从接口经过时，由于接口启用了acl，此时路由器会对报文进行检查，然后                            做出相应的处理

③acl  种类：

    基本acl （2000-2999）：只能匹配源IP地址

    高层acl （3000-3999）：可以匹配源ip、源端口、目标端口等三层和四层的字段和协议

   二层acl （4000-4999）：根据数据包的源MAC地址、目的MAC弟子、802.1q优先级、二层协议      类型等二层信息制定规则

④acl的应用规则

   1、一个接口的同一个方向，只能调用一个acl

   2、一个acl里面可以有多个rule规则，按照规则ID从小到大排序，从上往下依次执行

   3、数据包一日被某rule匹配，就不再继续向下匹配

   4、用来做数据包访问控制时，默认隐含放过所有(华为设备)

二、PAT

1.PAT的作用:

改变数据包的ip地址和端口号:
能够大量节约公网IP地址。

2.PAT的类型:

动态PAT，包括NAPT和EasyIP:
静态PAT，包括NAT Server.

3.NAPT的配置

####.##NAPT:多个私网p地址:对应定外网IP地址(比如200.1.1.10)，配置方法与动态NAT类似
配置外部网口和内部网口的IP地址
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 
定义访问控制列表
[R1]acl2000###允许源地址为192168300/24网段的数据通过
[R1-acl-adv-2000]rule permit source 192.168.30.0 0.0.0.255
在外网口上设置IP地址转换
[R1-acl-basic-2000linta0/0/1 ###外网口. 
[Rl-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-aroup 1

4.Easy IP的配置

######EasyIp:多个私网IP地址对应路由器外网接口公网IP地址(比如12.0.0.1)
配置外部网口和内部网口的IP地址
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

定义访问控制列表
[R1]acl 3000     ###允许源地址为192168300/24网段的数据通过
[R1-acl-adv-3000]rule permit ip source 192.168.30.0 0.0.0.255
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

5.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。

####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-Giqabi tEthernet0/0/1]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 
[Rl-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