NAT地址转换详解（静态NAT,端口映射，动态NAT,PAT）

NAT地址转换详解（静态NAT,端口映射，动态NAT,PAT）

NAT地址转换概述图

这一章我们将学习并实践，静态NAT地址转换，动态NAT地址转换，

端口映射，PAT端口多路复用

一.了解NAT的优缺点

二.NAT的工作原理

静态转换 (Static Translation)动态转换（Dynamic Translation）端口多路复用（Port Address Translation）

三.NAT的术语于转换表

NAT地址转换一种伪装，确保了地址的安全 如图： PC1第一件事情发出请求，先查询路由表，然后才会根据NAT表转换成公网地址，去访问外部网。源IP,目的IP,这时候外部的源IP就变成了公网地址。 PC2第一件事情给出回应，先查询NAT转换表，再查询路由表发送数据包。 回应时两个接口如果先查询路由表，就没法去找到，一个接口是1.0一个是125.0 内部： 源IP:内部局部地址 目的IP:外部局部地址 外部： 源IP:内部全局地址 目的IP:外部全局地址

四.NAT的转换条目

简单转换条目根据IP 扩展转换条目根据IP 和 端口

五.NAT的工作过程

1：自己主机的地址10.1.1.1 2.根据NAT转换表，需要自己手动配置，TCP协议，内部用局部IP地址，内部用全局IP地址，外部用全局IP地址 3.目的IP地址 4.访问外部网 5.目的IP地址和源IP地址

六.PAT的工作过程

PAT是多个私网地址转换成一个公网地址，多了端口，端口可以自己设定

***隧道两端都是固定IP地址，转换地址就变了 有个技术穿越***技术,绕过去

七.静态NAT地址实验图

sw1:关闭路由功能，设置速率和全双工 R3:给接口配IP,配置默认路由 f0/0:12.0.0.2/24 f0/1:13.0.0.1/24 R2:给接口配IP,配置默认路由回去，配置静态NAT地址转换，应用于接口 f0/0:12.0.0.1/24 f0/1:192.168.100.1/24 PC1:192.168.100.10/24 PC2:192.168.100.20/24

7.1.给交换机配置速率，全双工，关闭路由功能

sw1#conf t sw1(config)#no ip routing //关闭路由功能 sw1(config)#int f1/0 sw1(config-if)#speed 100 //速率100 sw1(config-if)#dup full //全双工模式 sw1(config-if)#ex

7.2给路由器R3接口配置d地址，配置默认路由

R3#conf t R3(config)#int f0/0 R3(config-if)#ip add 12.0.0.2 255.255.255.0 //配置地址 R3(config-if)#no shut //开启地址接口 R3(config-if)#int f0/1 R3(config-if)#ip add 13.0.0.1 255.255.255.0 R3(config-if)#no shut R3(config-if)#do show ip route //查看路由表条目 Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2 i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2 ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route o - ODR, P - periodic downloaded static route Gateway of last resort is not set 12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 12.0.0.0 is directly connected, FastEthernet0/0 13.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 13.0.0.0 is directly connected, FastEthernet0/1 R3(config-if)#ex R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.0.0.1 //配置默认路由 R3(config)#

7.3给R2接口配IP,配置默认路由回去

R2#conf t R2(config)#int f0/0 R2(config-if)#ip add 192.168.100.1 255.255.255.0 //配置地址 R2(config-if)#no shut R2(config-if)#int f0/1 R2(config-if)#ip add 12.0.0.1 255.255.255.0 //配置地址 R2(config-if)#no shut R2(config-if)#ex R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.0.0.2 R2(config)#

7.4给每个主机配置地址

PC1> ip 192.168.100.10 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.10 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC2> ip 192.168.100.20 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.20 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC3> ip 13.0.0.13 13.0.0.1 Checking for duplicate address... PC1 : 13.0.0.13 255.255.255.0 gateway 13.0.0.1

7.5给R2配置静态NAT地址转换，应用于接口

R2#conf t R2(config)#ip nat inside source static 192.168.100.10 12.0.0.10 //设置静态NAT地址内部网转换成外部网 R2(config)#ip nat inside source static 192.168.100.20 12.0.0.20 R2(config)#int f0/0 R2(config-if)#ip nat inside //给F0/0接口设置内部 R2(config-if)#int f0/1 R2(config-if)#ip nat outside //给F0/1接口设置外部 R2(config-if)#end R2#debug ip nat //查看NAT地址转换状态 IP NAT debugging is on

八.静态NAT映射

NAT端口映射协议（英语：NAT Port Mapping Protocol，缩写NAT-PMP）是一个能自动创建网络地址转换（NAT）设置和端口映射配置而无需用户介入的网络协议。该协议能自动测定NAT网关的外部IPv4地址，并为应用程序提供与对等端交流通信的方法。NAT-PMP于2005年由苹果公司推出，为更常见的ISO标准互联网网关设备协议（被许多NAT路由器实现）的一个替代品。该协议由互联网工程任务组（IETF）在RFC 6886中发布。 NAT-PMP使用用户数据报协议（UDP），在5351端口运行。该协议没有内置的身份验证机制，因为转发一个端口通常不允许任何活动，也不能用STUN方法实现。NAT-PMP相比STUN的好处是它不需要STUN服务器，并且NAT-PMP映射有一个已知的过期时间，应用可以避免低效地发送保活数据包。 NAT-PMP是端口控制协议（PCP）的前身。

8.1实验图

在广域网上想访问私网地址必须要有映射地址

实验目的让外部网的主机能访问linux的WEB服务

8.2到linux服务器当中安装HTTPD服务并写一个网页，自测一下

8.3linux服务器绑定网卡，并设置固定IP

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 TYPE=Ethernet PROXY_METHOD=none BROWSER_ONLY=no BOOTPROTO=static //设置静态 DEFROUTE=yes IPV4_FAILURE_FATAL=no IPV6INIT=yes IPV6_AUTOCONF=yes IPV6_DEFROUTE=yes IPV6_FAILURE_FATAL=no IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy NAME=ens33 UUID=849aa04e-1874-490f-8cb0-b2fde4b9a6f8 DEVICE=ens33 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.100.100 //IP地址 NETMASK=255.255.255.0 //子网掩码 GATEWAY=192.168.100.1 //网关 [root@localhost ~]# systemctl restart network //重启网络服务 [root@localhost ~]# ifconfig ens33: flags=4163 mtu 1500 inet 192.168.100.100 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.100.255 inet6 fe80::e3c7:14af:6e4d:7216 prefixlen 64 scopeid 0x20 ether 00:0c:29:c9:dd:05 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 4309 bytes 4579244 (4.3 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 1123 bytes 96283 (94.0 KiB)

8.4到win10当中绑定网卡

8.5到GNS3配置R1路由器，给接口配置地址

R1#conf t R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip add 192.168.100.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip add 12.0.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut

8.6回到WIN10设置地址

8.7回到GNS3开始配置端口映射

映射什么意思？就是外部网想要访问你的私网地址必须要映射，不然不安全。

R1#conf t R1(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.100.100 80 12.0.0.100 8080 extendable //内部端口启用NAT,tcp协议，IP地址加端口，映射外部网地址加端口，后面一定要加个扩展extendable on Interface NVI0, changed state to up R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip nat inside //设置为内部 R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip nat outside //设置为外部 R1(config-if)#end R1#debug ip nat //测试启动端口映射 IP NAT debugging is on

8.8我们回到外部网中的一台主机去访问一下

一定要加8080端口，这是映射的

9.动态NAT地址转换

动态NAT是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址对是不确定的，是随机的，所有被授权访问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。

动态NAT实验图

实验目的让内部的私有网转换成多个公网之一

9.1二层交换机关闭路由功能，设置速率和全双工模式

sw#conf t sw(config)#no ip routing sw(config)#int f1/0 sw(config-if)#speed 100 sw(config-if)#dup full sw(config-if)#ex

9.2给R1路由器接口设置地址，动态NAT

R1#conf t R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip add 192.168.100.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip add 12.0.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#ex R1(config)#access-list 1 permit 192.168.100.0 0.0.0.255 //定义内部允许的网段，后面要加反码 R1(config)#ip nat pool test 12.0.0.10 12.0.0.100 netmask 255.255.255.0 //定义外部转换的地址段落，地址范围，起始地址和结束地址和子网掩码 R1(config)#ip nat inside source list 1 pool test //引用内部的网段，转换成外部网的地址池 R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip nat inside //定义内部网 R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip nat outside //定义外部网 R1(config-if)#end R1#debug ip nat //测试启用NAT IP NAT debugging is on

9.3.给每台主机配置IP地址

PC1> ip 192.168.100.10 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.10 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC2> ip 192.168.100.20 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.20 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC3> ip 12.0.0.12 12.0.0.1 Checking for duplicate address... PC1 : 12.0.0.12 255.255.255.0 gateway 12.0.0.1

9.4PC1和PC2主机去测试内部网转换成外部网是不是有多个公网地址

PC1> ping 12.0.0.12 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=1 ttl=63 time=20.944 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=2 ttl=63 time=18.950 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=3 ttl=63 time=15.957 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=4 ttl=63 time=22.452 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=5 ttl=63 time=19.952 ms *Mar 1 00:19:47.327: NAT: expiring 12.0.0.11 (192.168.100.20) icmp 34108 (34108) R1# *Mar 1 00:19:47.463: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.11, d=12.0.0.12 [15552] *Mar 1 00:19:47.471: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.11->192.168.100.20 [15552] *Mar 1 00:19:48.351: NAT: expiring 12.0.0.11 (192.168.100.20) icmp 34364 (34364) R1# *Mar 1 00:19:48.487: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.11, d=12.0.0.12 [15553] *Mar 1 00:19:48.499: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.11->192.168.100.20 [15553] *Mar 1 00:19:49.375: NAT: expiring 12.0.0.11 (192.168.100.20) icmp 34620 (34620) R1# *Mar 1 00:19:49.511: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.11, d=12.0.0.12 [15554] *Mar 1 00:19:49.519: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.11->192.168.100.20 [15554] *Mar 1 00:19:50.399: NAT: expiring 12.0.0.11 (192.168.100.20) icmp 34876 (34876) R1# *Mar 1 00:19:50.531: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.11, d=12.0.0.12 [15555] *Mar 1 00:19:50.543: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.11->192.168.100.20 [15555] *Mar 1 00:19:51.423: NAT: expiring 12.0.0.11 (192.168.100.20) icmp 35132 (35132) R1#

10.PAT转换

实验图

实验目的：让所有的私网地址转换成同一个公网地址

Port Address Translation，端口多路复用(端口地址转化)，通过改变外出数据包源IP和源端口，并进行端口转换，内网所有主机均可共享一个公用IP访问外网，节约IP。

10.1二层交换机关闭路由功能，配置速率和全双工模式

sw#conf t sw(config)#no ip routing sw(config)#int f1/0 sw(config-if)#speed 100 sw(config-if)#dup full

10.2R2给接口配置地址，配置PAT地址转换

R1#conf t R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip add 192.168.100.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip add 12.0.0.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#ex R1(config)#access-list 1 permit 192.168.100.0 0.0.0.255 //定义内部允许的网段，加反码 R1(config)#ip nat inside source list 1 interface fastEthernet 0/1 overload //直接引用外部接口 ，overlload所有外部网 R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip nat in //定义内部网 R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip nat out //定义外部网 R1(config-if)#end R1#debug ip nat IP NAT debugging is on //测试启动NAT

10.3给每台主机配置IP地址

PC1> ip 192.168.100.10 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.10 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC2> ip 192.168.100.20 192.168.100.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.100.20 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 PC3> ip 12.0.0.12 12.0.0.1 Checking for duplicate address... PC1 : 12.0.0.12 255.255.255.0 gateway 12.0.0.1

10.4测试PC1和PC2的私网地址访问的是不是同一个公网地址

PC1> ping 12.0.0.12 -t 12.0.0.12 icmp_seq=1 timeout 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=2 ttl=63 time=20.943 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=3 ttl=63 time=17.919 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=4 ttl=63 time=16.956 ms R1# *Mar 1 00:19:04.779: NAT: s=192.168.100.10->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18124] R1# *Mar 1 00:19:06.783: NAT*: s=192.168.100.10->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18125] *Mar 1 00:19:06.791: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.10 [18125] R1# *Mar 1 00:19:07.807: NAT*: s=192.168.100.10->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18126] *Mar 1 00:19:07.811: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.10 [18126] R1# *Mar 1 00:19:08.823: NAT*: s=192.168.100.10->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18127] *Mar 1 00:19:08.831: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.10 [18127] R1# *Mar 1 00:19:09.843: NAT*: s=192.168.100.10->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18128] *Mar 1 00:19:09.847: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.10 [18128] R1# PC2> ping 12.0.0.12 -t 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=1 ttl=63 time=29.921 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=2 ttl=63 time=16.981 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=3 ttl=63 time=15.958 ms 84 bytes from 12.0.0.12 icmp_seq=4 ttl=63 time=23.936 ms R1# *Mar 1 00:20:28.715: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18208] *Mar 1 00:20:28.719: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.20 [18208] R1# *Mar 1 00:20:29.731: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18209] *Mar 1 00:20:29.739: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.20 [18209] R1# *Mar 1 00:20:30.751: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18210] *Mar 1 00:20:30.759: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.20 [18210] R1# *Mar 1 00:20:31.775: NAT*: s=192.168.100.20->12.0.0.1, d=12.0.0.12 [18211] *Mar 1 00:20:31.779: NAT*: s=12.0.0.12, d=12.0.0.1->192.168.100.20 [18211]

以上就是我们所有的NAT内容了谢谢收看，下章内容更加精彩。

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