NATWord文档格式.docx
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虽然NAT可以借助于某些代理服务器来实现，但考虑到运算成本和网络性能，很多时候都是在路由器上来实现的。
随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就愈加显得捉襟见肘。
事实上，除了中国教育和科研计算机网（CERNET）外，一般用户几乎申请不到整段的C类IP地址。
在其他ISP那里，即使是拥有几百台计算机的大型局域网用户，当他们申请IP地址时，所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。
显然，这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求，于是也就产生了NAT技术。
l.NAT简介
借助于NAT，私有（保留）地址的"
内部"
网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址（甚至是1个）即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。
NAT将自动修改IP报文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校验则在NAT处理过程中自动完成。
有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中，所以还需要同时对报文进行修改，以匹配IP头中已经修改过的源IP地址。
否则，在报文数据都分别嵌入IP地址的应用程序就不能正常工作。
2.NAT实现方式
NAT的实现方式有三种，即静态转换StaticNat、动态转换DynamicNat和端口多路复用OverLoad。
静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。
借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访问。
动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。
也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。
动态转换可以使用多个合法外部地址集。
当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。
可以采用动态转换的方式。
端口多路复用（PortaddressTranslation,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，PortAddressTranslation）.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。
3.网络地址转换（NAT）的实现
在配置网络地址转换的过程之前，首先必须搞清楚内部接口和外部接口，以及在哪个外部接口上启用NAT。
通常情况下，连接到用户内部网络的接口是NAT内部接口，而连接到外部网络（如Internet）的接口是NAT外部接口。
1）.静态地址转换的实现
假设内部局域网使用的lP地址段为192.168.0.1~192.168.0.254，路由器局域网端（即默认网关）的IP地址为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0。
网络分配的合法IP地址范围为61.159.62.128~61.159.62.135，路由器在广域网中的IP地址为61.159.62.129，子网掩码为255.255.255.248可用于转换的IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.134。
要求将内部网址192.168.0.2~192.168.0.6分别转换为合法IP地址61.159.62.130~61.159.62.134。
第一步，设置外部端口。
interfaceserial0
ipaddress61.159.62.129255.255.255.248
ipnatoutside
第二步，设置内部端口。
interfaceethernet0
ipaddress192.168.0.1255.255.255.0
ipnatinside
第三步，在内部本地与外部合法地址之间建立静态地址转换。
ipnatinsidesourcestatic内部本地地址内部合法地址。
示例：
ipnatinsidesourcestatic192.168.0.261.159.62.130//将内部网络地址192.168.0.2转换为合法IP地址61.159.62.130
ipnatinsidesourcestatic192.168.0.361.159.62.131//将内部网络地址192.168.0.3转换为合法IP地址61.159.62.131
ipnatinsidesourcestatic192.168.0.461.159.62.132//将内部网络地址192.168.0.4转换为合法IP地址61.159.62.132
ipnatinsidesourcestatic192.168.0.561.159.62.133//将内部网络地址192.168.0.5转换为合法IP地址61.159.62.133
ipnatinsidesourcestatic192.168.0.661.159.62.134//将内部网络地址192.168.0.6转换为合法IP地址61.159.62.134
至此，静态地址转换配置完毕。
2）.动态地址转换的实现
假设内部网络使用的IP地址段为172.16.100.1~172.16.100.254,路由器局域网端口（即默认网关）的IP地址为172.16.100.1,子网掩码为255.255.255.0。
网络分配的合法IP地址范围为61.159.62.128~61.159.62.191，路由器在广域网中的IP地址为61.159.62.129,子网掩码为255.255.255.192,可用于转换的IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.190。
要求将内部网址172.16.100.1~172.16.100.254动态转换为合法IP地址61.159.62.130~61.159.62.190。
设置外部端口命令的语法如下：
interfaceserial0//进入串行端口serial0
ipaddress61.159.62.129255.255.255.192//将其IP地址指定为61.159.62.129,子网掩码为255.255.255.192
ipnatoutside//将串行口serial0设置为外网端口
注意，可以定义多个外部端口。
设置内部接口命令的语法如下：
interfaceethernet0//进入以太网端口Ethernet0
ipaddress172.16.100.1255.255.255.0//将其IP地址指定为172.16.100.1,子网掩码为255.255.255.0
ipnatinside//将Ethernet0设置为内网端口。
注意，可以定义多个内部端口。
第三步，定义合法IP地址池。
定义合法IP地址池命令的语法如下：
ipnatpool地址池名称起始IP地址终止IP地址子网掩码
其中，地址池名字可以任意设定。
ipnatpoolchinanet61.159.62.13061.159.62.190netmask255.255.255.192//指明地址缓冲池的名称为chinanet,IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.190,子网掩码为255.255.255.192。
需要注意的是，即使掩码为255.255.255.0，也会由起始IP地址和终止IP地址对IP地址池进行限制。
或ipnatpooltest61.159.62.13061.159.62.190prefix-length26
注意，如果有多个合法IP地址范围，可以分别添加。
例如，如果还有一段合法IP地址范围为"
211.82.216.1~211.82.216.254"
，那么，可以再通过下述命令将其添加至缓冲池中。
ipnatpoolcernet211.82.216.1211.82.216.254netmask255.255.255.0
或
ipnatpooltest211.82.216.1211.82.216.254prefix-length24
第四步，定义内部网络中允许访问Internet的访问列表。
定义内部访问列表命令的语法如下：
access-list标号permit源地址通配符（其中，标号为1~99之间的整数）
access-list1permit172.16.100.00.0.0.255//允许访问Internet的网段为172.16.100.0~172.16.100.255，反掩码为0.0.0.255。
需要注意的是，在这里采用的是反掩码，而非子网掩码。
反掩码与子网掩码的关系为：
反掩码+子网掩码=255.255.255.255。
例如，子网掩码为255.255.0.0，则反掩码为0.0.255.255；
子网掩码为255.0.0.0,则反掩码为0.255.255.255;
子网掩码为255.252.0.0,则反掩码为0.3.255.255;
子网掩码为255.255.255.192，则反掩码为0.0.0.63。
另外，如果想将多个IP地址段转换为合法IP地址，可以添加多个访问列表。
例如，当欲将172.16.98.0~172.16.98.255和172.16.99.0~172.16.99.255转换为合法IP地址时，应当添加下述命令：
access-list2permit172.16.98.00.0.0.255
access-list3permit172.16.99.00.0.0.255
第五步，实现网络地址转换。
在全局设置模式下，将由access-list指定的内部本地地址与指定的内部合法地址池进行地址转换。
命令语法如下：
ipnatinsidesourcelist访问列表标号pool内部合法地址池名字
ipnatinsidesourcelist1poolchinanet
如果有多个内部访问列表，可以一一添加，以实现网络地址转换，如
ipnatinsidesourcelist2poolchinanet
ipnatinsidesourcelist3poolchinanet
如果有多个地址池，也可以一一添加，以增加合法地址池范围，如
ipnatinsidesourcelist1poolcernet
ipnatinsidesourcelist2poolcernet
ipnatinsidesourcelist3poolcernet
至此，动态地址转换设置完毕。
3）.端口复用动态地址转换（PAT）
内部网络使用的IP地址段为10.100.100.1~10.100.100.254,路由器局域网端口（即默认网关）的IP地址为10.100.100.1，子网掩码为255.255.255.0。
网络分配的合法IP地址范围为202.99.160.0~202.99.160.3,路由器广域网中的IP地址为202.99.160.1,子网掩码为255.255.255.252，可用于转换的IP地址为202.99.160.2。
要求将内部网址10.100.100.1~10.100.100.254转换为合法IP地址202.99.160.2。
ipaddress202.99.160.1255.255.255.252
ipaddress10.100.100.1255.255.255.0
ipnatpoolonlyone202.99.160.2202.99.160.2netmask255.255.255.252
//指明地址缓冲池的名称为onlyone,IP地址范围为202.99.160.2,子网掩码为255.255.255.252。
由于本例只有一个IP地址可用，所以，起始IP地址与终止IP地址均为202.99.160.2。
如果有多个IP地址，则应当分别键入起止的IP地址。
第四步，定义内部访问列。
access-list1permit10.100.100.00.0.0.255
允许访问Internetr的网段为10.100.100.0~10.100.100.255，子网掩码为255.255.255.0。
需要注意的是，在这里子网掩码的顺序跟平常所写的顺序相反，即0.0.0.255。
第五步，设置复用动态地址转换。
在全局设置模式下，设置在内部的本地地址与内部合法IP地址间建立复用动态地址转换。
ipnatinsidesourcelist访问列表号pool内部合法地址池名字overload
ipnatinsidesourcelist1poolonlyoneoverload//以端口复用方式，将访问列表1中的私有IP地址转换为onlyoneIP地址池中定义的合法IP地址。
注意:
overload是复用动态地址转换的关键词。
至此，端口复用动态地址转换完成。
示例一：
全部采用端口复用地址转换
当ISP分配的IP地址数量很少，网络又没有其他特殊需求，即无需为Internet提供网络服务时，可采用端口利用地址转换方式，使网络内的计算机采用同一IP地址访问Internet，在节约IP地址资源的同时，又可有效保护网络内部的计算机。
网络环境为：
局域网采用10Mb/s光纤，以城域网方式接入Internet。
路由器选用拥有2个10/100Mb/s自适应端口的Cisco2611。
内部网络使用的IP地址段为192.168.100.1~192.168.100.254，局域网端口Ethernet0的IP地址为192.168.100.1,子网掩码为255.255.0.0。
网络分配的合法IP地址范围为202.99.160.128~202.99.160.131,连接ISP的端口Ethernet1的IP地址为202.99.160.129,子网掩码为255.255.255.252。
可用于转换的IP地址为202.99.160.130。
要求网络内部的所有计算机均可访问Internet。
案例分析：
既然只有一个可用的合法IP地址，同时处于局域网的服务器又只为局域网提供服务，而不允许Internet中的主机对其访问，因此完全可以采用端口复用地址转换方式实现NAT，使得网络内的所有计算机均可独立访问Internet。
配置清单：
interfacefastethernet0/0
ipaddress192.168.100.1255.255.0.0//定义本地端口IP地址
duplexauto
speedauto
ipnatinside//定义为本地端口
!
interfacefastethernet0/1
ipaddress202.99.160.129255.255.255.252
ipnatpoolonlyone202.99.160.130202.99.160.130netmask255.255.255.252//定义合法IP地址池，名称为onlyone
access-list1permit192.168.100.00.0.0.255//定义本地访问列表
ipnatinsidesourcelist1poolonlyoneoverload//采用端口复用动态地址转换
示例二：
动态地址+端口复用地址转换
许多FTP网站考虑到服务器性能和Internet连接带宽的占用问题，都限制同一IP地址的多个进程访问。
如果采用端口复地址转换方式，则网络内的所以计算机都采用同一IP地址访问Internet,那么，将因此而被禁止对该网站的访问。
所以，当提供的合法IP地址数量稍多时，可同时采用端口复用和动态地址转换方式，从而既可保证所有用户都能够获得访问Internet的权力，同时，又不致、某些计算机因使用同一IP地址而被限制权限。
需要注意的是，由于所有计算机都采用动态地址转换方式，因此Internet中的所有计算机将无法实现对网络内部服务器的访问。
网络环境：
局域网以2Mb/sDDN专线接入Internet，路由器选用安装了广域网模块的Cisco2611,如图4-2-2所示。
内部网络使用的IP地址段为172.16.100.1~172.16.102.254,局域网端口Ethernet0的IP地址为172.16.100.1,子网掩码为255.255.0.0。
网络分配的合法IP地址范围为202.99.160.128~202.99.160.192,子网掩码为255.255.255.192,可用于转换的IP地址范围为202.99.160.130~202.99.160.190。
要求网络部分的部分计算机可以不受任何限制地访问Internet，服务器无需提供Internet访问服务。
既然要求网络中的部分计算机可以不受任何限制地访问Internet,同时，服务器无需提供Internet访问服务，那么，只需采用动态地址转换+端口复用地址转换方式即可实现。
部分有特殊需求的计算机采用动态地址转换的NAT方式，其他计算机则采用端口复用地址转换的NAT方式。
因此，部分有特殊需求的计算机可采用内部网址172.16.100.1~172.16.100.254，并动态转换为合法地址202.99.160.130~202.99.160.189，其他计算机采用内部网址172.16.101.1~172.16.102.254,全部转换为202.99.160.190。
ipaddress10.100.100.1255.255.255.0//定义局域网端口IP地址
ipnatinside//定义为局域端口
interfaceserial0/0
ipaddress202.99.160.129255.255.255.192//定义广域网端口IP地址
ipnatoutside//定义为广域端口
ipnatpoolpublic202.99.160.190202.130.160.190netmask255.255.255.192//定义合法IP地址池，名称为public
ipnatpoolsuper202.99.160.130202.130.160.189netmask255.255.255.192//定义合法IP地址池，名称为super
access-list1permit172.16.100.00.0.0.255//定义本地访问列表1
access-list2permit172.16.101.00.0.0.255//定义本地访问列表2
access-list2permit172.16.102.00.0.0.255
ipnatinsidesourcelist1poolsuper//定义列表1采用动态地址转换
ipnatinsidesourcelist2poolpublicoverload//定义列表2采用端口复用地址转换
示例三：
静态地址转换+端口复用地址转换
其实在很多时候，网络中的服务器既为网络内部的客户提供网络服务，又同时为Internet中的用户提供访问服务。
因此，如果采用端口复用地址转换或动态地址转换，将由于无法确定服务器的IP地址，而导致Internet用户无法实现对网络内部服务器的访问。
此时，就应当采用静态地址转换+端口复用地址转换的NAT方式。
也就是说，对服务器采用静态地址转换，以确保服务器拥有固定的合法IP地址。
而对普通的客户计算机则采用端口复用地址转换，使所有用户都享有访问Internet的权力。
局域网采用10Mb/s光纤，以城域网方式接入Interne
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