PAT原理详解及实验

PAT（Port Address Translation）是一种NAT的变种，它允许多个内部设备共享同一个公网IP地址，并通过不同的端口号将数据包映射到正确的内部设备。以下是PAT的原理和一个示例实验：

PAT的原理：
1. NAT会为每个内部设备分配一个临时的端口号，用于标识该设备的数据包。
2. 当一个内部设备向外部网络发送数据包时，NAT会将数据包的源IP地址和端口号修改为公网IP地址和一个临时的端口号。
3. 数据包从外部网络返回时，NAT根据目标IP地址和端口号的映射关系，将数据包的目标IP地址和端口号修改回原始的内部设备的IP地址和端口号。

PAT示例实验：
在网络拓扑中，假设有一个路由器和两台主机（A和B），并且路由器的外部接口已连接到Internet。

1. 在路由器上启用NAT功能。进入路由器的命令行界面，并执行以下命令：
   - 输入"enable"进入特权模式；
   - 输入"configure terminal"进入全局配置模式；
   - 输入"interface [外部接口名称]"，例如"interface GigabitEthernet0/1"，进入外部接口的配置模式；
   - 输入"ip nat outside"命令，将该接口配置为外部接口；
   - 输入"exit"返回全局配置模式；
   - 输入"interface [内部接口名称]"，例如"interface GigabitEthernet0/0"，进入内部接口的配置模式；
   - 输入"ip nat inside"命令，将该接口配置为内部接口；
   - 输入"exit"返回全局配置模式；
   - 输入"ip nat inside source list [ACL编号] interface [外部接口名称] overload"命令，启用PAT并将内部设备的地址动态映射到外部接口。例如：ip nat inside source list 1 interface GigabitEthernet0/1 overload;

2. 配置主机的路由。主机的网络设置需要设置默认网关为路由器的内部接口的IP地址。

3. 创建ACL（访问控制列表）来允许内部设备的访问。进入路由器的命令行界面，并执行以下命令：
   - 输入"access-list 1 permit [内部子网]"命令，用于允许内部子网的访问。

4. 测试PAT。主机A和主机B都可以使用相同的公网IP地址发送数据包，但通过不同的临时端口号进行区分。可以使用外部设备（例如另一台主机或通过互联网）发送请求到路由器的公网IP地址和不同的端口号，然后检查数据包是否正确地映射到相应的主机A或B。

请注意，以上步骤提供了一个基本的示例，实际的PAT配置可能因设备型号和具体需求而有所不同。