NAT（ 网络地址转换） 实现
大家好，又见面了，我是全栈君。
NAT基本介绍：
网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术。是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因非常easy，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，并且还可以有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
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，一个局域网仅仅需使用少量IP地址（甚至是1个）就可以实现私有地址网络内全部计算机与Internet的通信需求。
NAT将自己主动改动IP报文的源IP地址和目的IP地址。Ip地址校验则在NAT处理过程中自己主动完毕。有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中，所以还须要同一时候对报文的数据部分进行改动。以匹配IP头中已经改动过的源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。
NAT的三种实现方式：
NAT的实现方式有三种，即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat 和port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地址仅仅转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，能够实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如server）的訪问。 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。全部被授权訪问上Internet的私有IP地址可随机转换为不论什么指定的合法IP地址。也就是说，仅仅要指定哪些内部地址能够进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时。就能够进行动态转换。动态转换能够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。能够採用动态转换的方式。
port多路复用（Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源port并进行port转换，即port地址转换（PAT，Port Address Translation).採用port多路复用方式。内部网络的全部主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的訪问，从而能够最大限度地节约IP地址资源。
同一时候，又可隐藏网络内部的全部主机。有效避免来自internet的攻击。
因此。眼下网络中应用最多的就是port多路复用方式。
I. 静态地址转换的实现
如果内部局域网使用的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port。
interface serial 0
ip address 61.159.62.129 255.255.255.248
ip nat outside
>>>第二步。设置内部port。
interface ethernet 0
ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
ip nat inside
>>>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。
ip nat inside source static 内部本地地址内部合法地址。
演示样例：
ip nat inside source static 192.168.0.2 61.159.62.130 //将内部网络地址192.168.0.2转换为合法IP地址61.159.62.130
ip nat inside source static 192.168.0.3 61.159.62.131 //将内部网络地址192.168.0.3转换为合法IP地址61.159.62.131
ip nat inside source static 192.168.0.4 61.159.62.132 //将内部网络地址192.168.0.4转换为合法IP地址61.159.62.132
ip nat inside source static 192.168.0.5 61.159.62.133 //将内部网络地址192.168.0.5转换为合法IP地址61.159.62.133
ip nat inside source static 192.168.0.6 61.159.62.134 //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成。II. 动态地址转换的实现
如果内部网络使用的IP地址段为172.16.100.1~172.16.100.254,路由器局域网port（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。 >>>第一步，设置外部port。
设置外部port命令的语法例如以下：
ip nat outside
演示样例：
interface serial 0 //进入串行portserial 0
ip address 61.159.62.129 255.255.255.192//将其IP地址指定为61.159.62.129，子网掩码为255.255.255.192
ip nat outside //将串行口serial 0设置为外网port
注意，能够定义多个外部port。>>>第二步。设置内部port。
设置内部接口命令的语法例如以下：
ip nat inside
演示样例：
interface ethernet 0 //进入以太网portEthernet 0
ip address 172.16.100.1 255.255.255.0 // 将其IP地址指定为172.16.100.1。子网掩码为255.255.255.0
ip nat inside //将Ethernet 0 设置为内网port。
注意。能够定义多个内部port。>>>第三步，定义合法IP地址池。
定义合法IP地址池命令的语法例如以下：
ip nat pool 地址池名称起始IP地址 终止IP地址子网掩码
当中。地址池名字能够随意设定。
演示样例：
ip nat pool chinanet 61.159.62.130 61.159.62.190 netmask 255.255.255.192 //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。须要注意的是，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ip nat pool test 61.159.62.130 61.159.62.190 prefix-length 26
注意，假设有多个合法IP地址范围，能够分别加入。比如，假设另一段合法IP地址范围为”211.82.216.1~211.82.216.254″，那么。能够再通过下述命令将其加入至缓冲池中。
ip nat pool cernet 211.82.216.1 211.82.216.254 netmask 255.255.255.0
或
ip nat pool test 211.82.216.1 211.82.216.254 prefix-length 24
>>>第四步。定义内部网络中同意訪问Internet的訪问列表。
定义内部訪问列表命令的语法例如以下：
access-list 标号 permit 源地址通配符（当中，标号为1~99之间的整数）
access-list 1 permit 172.16.100.0 0.0.0.255 //同意訪问Internet的网段为172.16.100.0~172.16.100.255，反掩码为0.0.0.255。须要注意的是。在这里採用的是反掩码，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。比如，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，假设想将多个IP地址段转换为合法IP地址，能够加入多个訪问列表。比如，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，应当加入下述命令：
access-list2 permit 172.16.98.0 0.0.0.255
access-list3 permit 172.16.99.0 0.0.0.255
>>>第五步。实现网络地址转换。在全局设置模式下。将第四步由access-list指定的内部本地地址列表与第三步指定的合法IP地址池进行地址转换。
命令语法例如以下：
ip nat inside source list 訪问列表标号 pool 内部合法地址池名字
演示样例：
ip nat inside source list 1 pool chinanet
假设有多个内部訪问列表，能够一一加入，以实现网络地址转换。如
ip nat inside source list 2 pool chinanet
ip nat inside source list 3 pool chinanet
假设有多个地址池，也能够一一加入，以添加合法地址池范围，如
ip nat inside source list 1 pool cernet
ip nat inside source list 2 pool cernet
ip nat inside source list 3 pool cernet
至此，动态地址转换设置完成。III. port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port（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。
>>>第一步，设置外部port。
interface serial 0
ip address 202.99.160.1 255.255.255.252
ip nat outside
>>>第二步，设置内部port。
interface ethernet 0
ip address 10.100.100.1 255.255.255.0
ip nat inside
>>>第三步，定义合法IP地址池。
ip nat pool onlyone 202.99.160.2 202.99.160.2 netmask 255.255.255.252
// 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。因为本例仅仅有一个IP地址可用。所以，起始IP地址与终止IP地址均为202.99.160.2。假设有多个IP地址，则应当分别键入起止的IP地址。 >>>第四步，定义内部訪问列。
access-list 1 permit 10.100.100.0 0.0.0.255
同意訪问Internetr的网段为10.100.100.0~10.100.100.255，子网掩码为255.255.255.0。须要注意的是，在这里子网掩码的顺序跟寻常所写的顺序相反，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。命令语法例如以下： ip nat inside source list訪问列表号pool内部合法地址池名字overload 演示样例： ip nat inside source list1 pool onlyone overload //以port复用方式。将訪问列表1中的私有IP地址转换为onlyone IP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，port复用动态地址转换完毕。
还能够这样写：
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