思唯网络cisco技术NAT专题

NAT英文全称是“Network Address Translation”，中文意思是“网络地址转换”，它是一个IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)标准，允许一个整体机构以一个公用IP（Internet Protocol）地址出现在Internet上。顾名思义，它是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。         简单的说，NAT就是在局域网内部网络中使用内部地址，而当内部节点要与外部网络进行通讯时，就在网关处，将内部地址替换成公用地 址，从而在外部公网（internet）上正常使用，NAT可以使多台计算机共享Internet连接，这一功能很好地解决了公共IP地址紧缺的问题。通 过这种方法，您可以只申请一个合法IP地址，就把整个局域网中的计算机接入Internet中。这时，NAT屏蔽了内部网络，所有内部网计算机对于公共网 络来说是不可见的，而内部网计算机用户通常不会意识到NAT的存在。这里提到的内部地址，是指在内部网络中分配给节点的私有IP地址，这个地址只能在内部 网络中使用，不能被路由。虽然内部地址可以随机挑选，但是通常使用的是下面的地址：
10.0.0.0~10.255.255.255，
172.16.0.0~172.16.255.255，
192.168.0.0~192.168.255.255。
NAT将这些无法在互联网上使用的保留IP地址翻译成可以在互联网上使用的合法IP地址。而全局地址，是指合法的IP地址，它是由 NIC（网络信息中心）或者ISP(网络服务提供商)分配的地址，对外代表一个或多个内部局部地址，是全球统一的可寻址的地址。
NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。比如Cisco路由器中已经加入这一功能，网络管理员只 需在路由器的IOS中设置NAT功能，就可以实现对内部网络的屏蔽。再比如防火墙将WEB Server的内部地址192.168.1.1映射为外部地址202.96.23.11，外部访问202.96.23.11地址实际上就是访问访问 192.168.1.1。另外资金有限的小型企业来说，现在通过软件也可以实现这一功能。Windows 98 SE、Windows 2000 都包含了这一功能。
NAT技术类型
NAT有三种类型：静态NAT(Static NAT)、动态地址NAT(Pooled NAT)、网络地址端口转换NAPT（Port－Level NAT）。
其中静态NAT设置起来最为简单和最容易实现的一种，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。而动态地址NAT 则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。NAPT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。根据不 同的需要，三种NAT方案各有利弊。
动态地址NAT只是转换IP地址，它为每一个内部的IP地址分配一个临时的外部IP地址，主要应用于拨号，对于频繁的远程联接也可以采用 动态NAT。当远程用户联接上之后，动态地址NAT就会分配给他一个IP地址，用户断开时，这个IP地址就会被释放而留待以后使用。
网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）是人们比较熟悉的一种转换方式。NAPT普遍应用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。NAPT与 动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。
在Internet中使用NAPT时，所有不同的信息流看起来好像来源于同一个IP地址。这个优点在小型办公室内非常实用，通过从ISP 处申请的一个IP地址，将多个连接通过NAPT接入        Internet。实际上，许多SOHO远程访问设备支持基于PPP的动态IP地址。 这样，ISP甚至不需要支持NAPT，就可以做到多个内部IP地址共用一个外部IP地址上Internet，虽然这样会导致信道的一定拥塞，但考虑到节省 的ISP上网费用和易管理的特点，用NAPT还是很值得的。
NAT核心思想：将私网地址转换成公网地址。
NAT常用于下述情形：
1.没有足够的公网连接到Internet
2.当更换ISP需要重新编址
3.合并两个使用重叠地址空间的内部网络
4.使用单个IP地址支持基本的负载分担
使用NAT做地址转换时，可以静态的，也可以是动态的
静态：内部地址被预选映射到指定的外部地址，内部地址和外部地址是一一对应的。
动态：内部地址可以使用地址池中的外部地址。
（内部＝私网）　（外部＝公网）
PAT：（Port Add translation)：多个内部地址共享一个外部地址，通过端口号多路复用。
优点：
1.节省了公网IP地址
2.能够处理编址方案重叠的情况
3.网络发生改变时不需要重新编址
4.隐藏了真正的IP地址
缺点：
1.NAT引起数据交互的延迟
2.导致无法进行端到端的IP跟踪
3.某些应用程序不支持NAT
4.需要消耗额外的CPU和内存
配置实例：
静态NAT：
R1这边为内网，R3为外网！
配置：


测试：

命令详解：
ip nat inside source static 12.12.12.1 23.23.23.4
//地址转换（将私网地址转换成已经购买的公网IP地址）
动态NAT：
图如上，配置：


测试：

命令详解：
Access-list 1 permit 12.12.12.0 0.0.0.255
//定义要转换的地址列表
Ip nat pool R2 23.23.23.10 23.23.23.20 netmask 255.255.255.0 overload
//定义转换后的地址列表
Ip nat inside source list 1 pool R2 overload
//关联list与pool，端口复用\