一、NAT网络地址转换

  NAT即为Network Address Translation，中文意思是“网络地址转换”。用于实现私有网络和公有网络之间的互访。

1.NAT工作原理

1.NAT用来将内网地址和端口号转换成合法的公网地址和端口号，建立一个会话，与公网主机进行通信。

2.NAT外部的主机无法主动跟位于NAT内部的主机通信，NAT内部2主机想要通信，必须主动和公网的一个IP通信，路由器负责建立一个映射关系，从而实现数据的转发。

2.NAT功能

  NAT不仅能解决了IP地址不足的问题，而且还能有效的避免来自网络外部的入侵，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，它所显示的IP是NAT主机的公网IP，所有Client端的PC就具有一定程度的安全，外界再进行portscan（端口扫描）的时候，就侦测不到源Client端的PC。

优点：节省公有合法IP地址、处理地址重叠、增强灵活性、安全性
缺点：延迟增大、配置和维护的复杂性、不支持某些应用（比如VPN）

3.静态NAT

  静态NAT实现私网地址和公网地址的一对一转换。有多少个私网地址就需要配置多少个公网地址。静态NAT不能节约公网地址，但可以起到隐藏内部网络的作用。

  内部网络向外部网络发送报文时，静态NAT将报文的源IP地址替换为对应的公网地址；外部网络向内部网络发送响应报文时，NAT将报文的目的地址替换为相应的私网地址。

4.动态NAT

多个私网IP地址对应多个公网IP地址，基于地址池一对一映射

表	作用
路由表	数据包通过目的IP查路由表转发
ACL访问控制列表	过滤数据包，拒绝，放行
NAT转换表	内网到外网转换源IP地址，外网到内网转换目的IP地址

二、配置方法

1.静态NAT的配置

第一种：全局模式下设置静态NAT

[R1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

[R1]int g0/0/1 ##外网口

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static enable ####在网口上启动nat static enable 功能

第二种:直接在接口上声明nat static

[R1]int g0/0/1 ##外网口

[R1-GigabitEthenet0/0/1]nat static global 8.8.8.8 inside 192.168.10.10

[R1]dis nat static ####查看NAT静态配置信息

2.动态NAT的配置

多个私网IP地址对应多个公网IP地址，基于地址池一对一映射

1、配置外部网口和内部网口的卫地多↑公网IP地址，基于地址池.对-映射

2、定义合法IP地址池

[R1]nat address-group 1 212.0.0.100 212.0.0.200 ####新建一个名为1的nat地址池

3、定义访问控制列表

[R1]acl 2000 ####创建ACL，允许源地址为192.168.20.0/24网段和11.0.0.0/24的数据通过

[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.20.0 0.0.0.255

[R1-acl-basic-2000]rule permit source 11.0.0.0 0.0.0.255

4、在外网口上设置动态IP地址转换

[R1-acl-basic-2000]int g0/0/1 ###外网口

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat ###将ACL 2000匹配的数据转换为改接口的IP地址作为源地址(no pat不做端口转换，只做IP地址转换，默认为pat)

[R1]dis nat outbound ####查看NAT Outbound的信息

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二、PAT端口多路复用

  PAT又称为NAPT (Network Address Port Translation) ,它实现一个公网地址和多个私网地址之间的映射,因此可以节约公网地址。PAT的基本原理是将不同私网地址的报文的源IP地址转换为同一公网地址,但他们被转换为该地址的不同端口号,因而仍然能够共享同一地址。

1.PAT的作用

1.改变数据包的ip地址和端口号

2.能够大量节约公网IP地址。

2.PAT的类型

1.动态PAT,包括NAPT和Easy IP

2.静态PAT,包括NAT Server.

NATP

多个私网IP地址对应固定外网IP地址(比如200.1.1.10) ,配置方法与动态NAT类似

Easy Ip

多个私网IP地址对应外网口公网IP地址(比如12.0.0.1)

NAT Server

端口映射,将私网地址端口映射到公网地址,实现内网服务器供外网用户访问

[R1]int g0/0/1

[R1 -GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 9.9.9.9 www inside 192.168.10.100 www ###在连接公网的接口上将私网服务器地址和公网地址做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface 8080 inside 10.1.1.1 www ####在连接公网的接口上将私网服务器地址和外网接口做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface 2121 inside 10.1.1.2 ftp

-interface 8080 inside 10.1.1.1 www ####在连接公网的接口上将私网服务器地址和外网接口做一对NAT映射绑定

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global current-interface 2121 inside 10.1.1.2 ftp

###端口为21可以直接使用关键字“ftp”代替