目录
NAT:网络地址转换
NAT原理:
NAT转换原理图:
静态NAT
静态NAT的工作原理:
静态NAT配置命令
静态NAT配置实例:
动态NAT
动态NAT的工作原理
动态NAT:
动态NAT配置命令
动态NAT案例
NAPT
NAPT的原理:
NAPT配置命令
NAPT的配置案例
EasyIP
EasyIP的原理
EasyIP的配置
EasyIP配置案例
静态NAPT(NAT Server)
静态NAPT的工作原理
静态NAPT的配置
静态NAT配置案例
NAT产生的背景:IPV4公网地址不足,将一部分IP划分成私有IP,但是私有IP无法上网,于是需要将实现私有IP和共有IP地址之间的互相转换,于是便产生了NAT技术。
NAT:网络地址转换
NAT原理:
在请求数据时,将数据包中的源IP地址,从私有IP通过NAT转换为共有IP,进行上网。在接受数据时,将数据包中的目的IP,从共有IP通过NAT转换为私有IP。以此方法来节省IPV4地址。
NAT转换原理图:
静态NAT
静态NAT的工作原理:
静态NAT:每一个私有IP都有一个与之对应的共有IP,即私有IP和共有IP之间存在着一一映射的关系。NAT技术都支持双向互访。
静态NAT配置命令
方式一:接口视图下实现静态NAT
nat static global 共有IP地址 inside 私有IP地址 //将公有和私有IP一一映射
方式二:在系统视图中配置静态nat
nat static global 共有IP inside 私有iP
//进入私网与公网交互设备的接口视图
nat static enable
静态NAT配置实例:
拓扑图:
1,配置PC的IP地址,在路由器AR1上配置内网网关,配置连接外网的默认路由到达外网
ip address 192.168.1.254 //配置内网网关,进入AR1的接口0
ip address 122.1.2.14 //配置接口1的Ip地址
quit
ip route-static 0.0.0.0 0 122.1.2.15 //配置默认路由,下一跳到运营商路由器
2,运营商只需要做IP地址
3,在内网路由器的出接口配置静态NAT
nat static global 122.1.2.1 inside 192.168.1.1 //公网地址122.1.2.1 与 私网192.168.1.1 映射
4,此时公网路由器没有配置默认路由指向私网路由器。在没有配置nat时,是无法接受到服务器响应回来的数据。
5,此时配置nat后,pc1的Ip地址为192.168.1.1 ,但在数据到达公网后,数据的源IP变成了122.1.2.1,并且可以接受到公网返回的数据。
动态NAT
动态NAT的工作原理
静态NAT严格要求公网IP和私网IP一一映射,如果私网的主机长期处理空闲状态,就会严重浪费公网IP,此时就引入动态NAT
动态NAT:
创建一个公网IP地址池,如果私网主机需要通信,则会临时分配一个空闲的IP地址给该主机,该公网IP会从not use状态 转为 in use状态。私网主机空闲则回收公网IP。
动态NAT配置命令
1,创建nat地址池
nat address-group 地址池编号 ip起始地址 ip终止地址
2,配置acl
acl 2000
rule 5 permit source IP掩码 IP掩码的反码
quit
3,将nat和acl进行绑定
nat outbound acl编号 address-gounp 地址池编号 no-pat
动态NAT案例
网络拓扑:
1,给各个主机分配IP地址,路由器接口分配IP地址,在AR1上配置默认路由。
ip address 192.168.1.254 //配置内网网关,进入AR1的接口0
ip address 122.1.2.14 //配置接口1的Ip地址
quit
ip route-static 0.0.0.0 0 122.1.2.15 //配置默认路由,下一跳到运营商路由器
2,配置动态NAT
nat address-gorup 1 122.1.2.1 122.1.2.3 //设置nat地址池
acl 2000
rule 2 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 //过滤请求
quit
nat outbound 2000 address-group 1 no-pat //将acl与nat进行绑定
3,检验结果
动态NAT存在的问题:
ping 命令是五个包,可以看到我们为nat 的IP地址池分配了3个IP地址,所有可以分析得到,动态nat为每一个请求分配一个IP地址,所以在第四个请求时,就没有IP地址可分配,导致请求失败。过一会在没有请求时,nat回收IP地址,此时又会前三个请求通,后面两个请求不通。
NAPT
NAPT的原理:
动态NAT将公有地址和私有地址一一映射,提高了一部分的IP利用率,NAPT从地址池中选择IP时,不仅转换IP地址,同时会对端口号进行转换。从而实现公有地址和私有IP实现 1 : n 的关系。
当一个共有IP地址的所有端口号都用完的时候,就会在从IP地址池里面抽取一个共有IP地址,来作为外联的的出口IP地址。
NAPT配置命令
NAPT的基本配置命令和动态NAT的命令一样,只是在绑定acl和nat时,将no-pat命令去掉
nat address-gorup 1 122.1.2.1 122.1.2.3 //设置nat地址池
acl 2000
rule 2 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 //过滤请求
quit
nat outbound 2000 address-group 1 //将acl与nat进行绑
NAPT的配置案例
NAPT的配置案例和动态NAT的配置案例一样,只是将最后的acl和nat进行绑定的命令中,将no-pat的命令去掉。
NAPT中最少使用两个公网地址,一个是地址池中的共有IP,一个是出接口的公网IP。
EasyIP
EasyIP的原理
EasyIP和NAPT的原理一样,都是同时转换IP地址和端口号,但是EasyIP中没有地址池,而是将接口上的IP地址作为公网IP。
着也就导致了使用EasyIP的网络,只能是小型的网络。其适用于IP地址不固定的网络;
EasyIP的配置
不需要地址池,直接绑定即可。
acl 2000
rule 2 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 //过滤请求
quit
//进入接口
nat outbound 2000
EasyIP配置案例
和NAPT一样,只是要删除地址池,取消地址池和ACL的绑定即可。
静态NAPT(NAT Server)
静态NAPT的工作原理
将【公有IP:端口号】 与 【私有IP:端口号】进行一一映射。外网主机主动访问【公有IP:端口号】实现对内网的访问。
使用场景:实现公网访问私网
静态NAPT的配置
在NAPT(内网访问外网)的基础上,实现外网访问内网——静态NAPT
inter gi0/0/1 //外网接口
ip address 122.1.2.14
//配置静态NAPTIP和端口的一一映射
nat server protocol tcp global 122.1.2.1 80 inside 192.168.1.10 80
静态NAT配置案例
实现公网访问私网