NAT网络地址转换理论+实验

NAT网络地址转换

NAT不仅能解决IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的隐患，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 是 NAT 主机的公共 IP，所以 Client 端的 PC 当然就具有一定程度的安全了，外界在进行 portscan（端口扫描）的时候，就侦测不到源Client 端的 PC

创新互联公司主要从事成都网站制作、做网站、网页设计、企业做网站、公司建网站等业务。立足成都服务王屋,十年网站建设经验,价格优惠、服务专业,欢迎来电咨询建站服务:13518219792

1、NAT的工作原理

Network Address Translation ，网络地址转换

2、NAT实现方式

（1）静态转换（Statin Translation）
（2）动态转换（ Dynamic Translation）
（3）端口多路复用（Port Address Translation，PAT）

3、NAT的优缺点

1、NAT的优点

（1）节省公有合法的IP地址
（2）处理地址重叠
（3）增强灵活性
（4）安全性

2、NAT的缺点

（1）延迟增大
（2）配置和维护更复杂
（3）不支持某些应用，可以通过静态NAT映射来避免

NAT的术语于转换表

NAT网络地址转换理论+实验
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

4、NAT的转换条目

（1）简单转换条目（根据IP地址）
（2）扩展转换条目（根据IP地址和端口）

5、NAT的工作过程

NAT网络地址转换理论+实验

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

6、PAT的工作过程

NAT网络地址转换理论+实验

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

7、静态NAT地址实验图

NAT网络地址转换理论+实验

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

8、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

NAT网络地址转换理论+实验

8.2、到linux服务器当中安装HTTPD服务并写一个网页，自测一下

[root@localhost ~]# yum install httpd -y  //安装HTTPD服务
[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html  //代站点底下创建文件和内容
this is web NAT                                  
[root@localhost ~]# systemctl start httpd  //开启HTTPD服务
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service   //关闭防火墙
[root@localhost ~]# setenforce 0  //开启增强功能

NAT网络地址转换理论+实验

8.3、linux服务器绑定网卡，并设置固定IP

NAT网络地址转换理论+实验

[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

NAT网络地址转换理论+实验

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

NAT网络地址转换理论+实验

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。 http://12.0.0.100:8080/ 一定要加8080端口，这是映射的

NAT网络地址转换理论+实验

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

NAT网络地址转换理论+实验

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

9.4、PC1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

NAT网络地址转换理论+实验

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

10.2、R2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]

本文标题：NAT网络地址转换理论+实验
标题URL：http://bjjierui.cn/article/ggoshh.html

定制建站费用3500元

品牌网站建设费用6000元

商城网站建设费用8000元

手机微信网站建站3000元

建站知识

NAT网络地址转换理论+实验

NAT网络地址转换

1、NAT的工作原理

2、NAT实现方式

3、NAT的优缺点

1、NAT的优点

2、NAT的缺点

NAT的术语于转换表

4、NAT的转换条目

5、NAT的工作过程

6、PAT的工作过程

7、静态NAT地址实验图

7.1、给交换机配置速率，全双工，关闭路由功能

7.2、给路由器R3接口配置d地址，配置默认路由

7.3、给R2接口配IP,配置默认路由回去

7.4、给每个主机配置地址

7.5、给R2配置静态NAT地址转换，应用于接口

8、静态NAT映射

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

this is web NAT

8.3、linux服务器绑定网卡，并设置固定IP

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

8.6、回到WIN10设置地址

8.7、回到GNS3开始配置端口映射

8.8、我们回到外部网中的一台主机去访问一下。 http://12.0.0.100:8080/ 一定要加8080端口，这是映射的

9、动态NAT地址转换

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

9.2、给R1路由器接口设置地址，动态NAT

9.3、给每台主机配置IP地址

9.4、PC1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

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

10.1、二层交换机关闭路由功能，配置速率和全双工模式

10.2、R2给接口配置地址，配置PAT地址转换

10.3、给每台主机配置IP地址

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

其他资讯