网络技术培训PPTDA000021 NAT技术原理
NAT详解课件(PPT演示)
实例效果
D 内网用户通过NAT服务器成功访问公网资源，
NAT服务器记录转换日志便于排查问题。
05 NAT故障排除与诊断
常见NAT故障现象及原因
01
02
03
无法实现地址转换
可能是由于NAT配置错误、 地址池耗尽或网络设备故 障等原因导致。
网络性能下降
NAT处理过程中可能出现 性能瓶颈，如CPU占用率 高、内存不足等，导致网 络传输延迟和抖动。
在出口路由器上应用NAT 配置，`ip nat inside`和`ip nat outside`分别指定内外 网接口。
动态NAT配置注意事项
确保内部本地地址与内部全 局地址不重叠，以避免地址 冲突。
合理规划公网IP地址池，确 保足够的地址资源供NAT转 换使用。
在配置动态NAT映射时，注 意访问控制列表的匹配条件， 确保需要转换的地址能够被 正确匹配。
03
NAPT（Network Address Port Translation，网络地址 端口转换）：除了转换IP地址外，还同时转换端口号，实 现多个私有网络主机共享一个公网IP地址。适用于公网IP 地址资源紧张的场景。
NAT应用场景及优势
应用场景：家庭网络、企业网络、运营商网络等需要实现私 有网络地址与公网地址转换的场景。 优势 缓解IPv4地址短缺问题，提高公网IP地址利用率。 隐藏内部网络结构，提高网络安全性。 实现网络地址与端口的复用，降低网络成本。
NAT技术展望与发展趋势
IPv6与NAT
NAT与云计算
随着IPv6的普及，NAT的需求将逐渐减少 ，但NAT技术仍将在某些场景下发挥作用 。
在云计算环境中，NAT技术可以帮助实现 虚拟机之间和虚拟机与外部网络之间的通 信。
nat基本技术
NAT基本技术一、什么是NAT二、NAT的原理2.1 内网地址和外网地址2.2 NAT的转换过程2.3 NAT的分类三、NAT的应用场景3.1 网络地址转换3.2 网络访问控制3.3 负载均衡3.4 隐藏内部网络拓扑结构四、NAT的优点和缺点4.1 优点4.2 缺点五、NAT的实现方式5.1 静态NAT5.2 动态NAT5.3 PAT六、NAT的配置与管理6.1 NAT的配置步骤6.2 NAT的管理与监控七、NAT与IPv6的关系7.1 NAT与IPv6的冲突7.2 NAT64和DNS64八、NAT的安全性8.1 NAT的安全性问题8.2 NAT的安全加固九、未来发展趋势9.1 IPv6的推广9.2 SDN与NAT的结合十、结论NAT（Network Address Translation）是一种网络技术，用于解决IP地址不足的问题。
本文将全面、详细、完整地探讨NAT基本技术，包括其原理、应用场景、优缺点、实现方式、配置与管理、与IPv6的关系、安全性以及未来发展趋势。
一、什么是NATNAT是一种将内部网络地址转换为外部网络地址的技术，主要用于解决IPv4地址不足的问题。
通过NAT，多个内部设备可以共享一个公网IP地址，从而节省了IP 地址资源。
二、NAT的原理2.1 内网地址和外网地址在NAT中，内网地址指的是在内部网络中使用的私有IP地址，而外网地址则是公网IP地址。
内网地址通常是由私有IP地址段分配，而外网地址则是由ISP （Internet Service Provider）提供。
2.2 NAT的转换过程NAT的转换过程分为两个阶段：出站转换和入站转换。
在出站转换中，内网地址被转换为外网地址，以便与外部网络进行通信。
而在入站转换中，外网地址被转换为内网地址，以便将外部网络的数据传递到正确的内部设备。
2.3 NAT的分类NAT可以分为静态NAT、动态NAT和PAT（Port Address Translation）。
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种广泛应用于网络中的技术，它的作用是将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，从而实现内部网络与公网的通信。
NAT技术的原理和实现主要涉及到以下几个方面：一、原理：1.私有地址空间：私有地址是指在互联网上不能直接路由的IP地址。
IPv4私有地址空间包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16三个范围。
NAT的用途就是将这些私有地址转换为可路由的公有地址。
2.IP地址转换：NAT技术通过在私有网络与公网之间建立网络地址转换设备，实现内网地址到公网地址的映射。
NAT设备通常具有两个网口，一个连接内部网络，一个连接外部网络。
3. 端口映射：除了实现地址转换外，NAT技术还可以实现端口映射（Port Mapping），这样可以将多个内部IP地址共享一个公网IP地址。
通过修改源IP和目的IP的组合，将来自不同内部IP地址和端口的数据包映射到公网上。
二、实现：2.动态NAT：动态NAT是指为内部网络中的主机动态分配公网IP地址。
当内部网络中的主机需要与外部网络通信时，NAT设备会从一个预定义的IP地址池中选择一个公网IP地址进行转换。
动态NAT可用于大规模内部网络中，更灵活地利用公网IP地址资源。
3.端口地址转换（PAT）：端口地址转换是动态NAT的扩展，其基本原理是将内部网络主机的源端口号进行转换，实现多个内部主机共享一个公网IP地址。
当内部网络中的主机与外部网络通信时，NAT设备会为每个会话分配一个唯一的端口号，并将其与内部IP地址进行映射。
这样在公网上就可以同时存在多个会话并正常通信。
4.NAT穿透：在一些情况下，由于NAT设备的存在，会导致一些应用无法正常工作，这就需要通过NAT穿透技术来解决。
NAT穿透技术通过特殊的协议或中间设备来绕过NAT设备，实现内部主机与外部网络的直接通信，从而保证应用的正常运行。
网络技术培训PPTDA000021NAT技术原理
l 目前VRP NAT平台支持FTP、Radius、L2tp、PPTP、CMC几 种特殊的协议。以及后来支持的H.323、SMTP、DNS等。
网络技术培训PPTDA000021NAT技 术原理
第一章 NAT基本概念
l 访问控制列表
访问列表是由ACCESS-LIST命令生成的，它依据IP数据包报头 以及它承载的上层协议数据包头的格式定义了一定的规则，可 以表示允许或者是禁止具有某些特征(包头数据可以描述的）的 数据包，地址转换按照这样的规则判定哪些包是被允许转换或 者是禁止转换，这样可以禁止一些内部的主机访问外部网络， 提高一些网络的安全性问题。有关的详细概念可以参考防火墙 中的有关内容。
网络技术培训 PPTDA000021NAT技术
原理
2020/12/13
网络技术培训PPTDA000021NAT技 术原理
引入
l 按照目前Internet网络迅猛发展的速度，到2010年 IPv4的地址将消耗殆尽。
l 目前IPv6(IPng)的推广和部署受到一定的阻力，无 法在短时间内完成网络从IPv4到IPv6的过渡。
网络技术培训PPTDA000021NAT技 术原理
第二章 NAT的基本工作原理
NAT方式
网络技术培训PPTDA000021NAT技 术原理
第二章 NAT的基本工作原理
NAT方式
l 在出方向上转换IP报文头中的源IP地址，而不对端口进行转换。 l 在私有网络地址和外部网络地址之间建立一对一映射，实现比
NAT技术详解PPT课件
2.2 NAT实现分类 STUN协议（后面详细介绍）把NAT分为如下几 种类型。 1．完全锥形NAT(Full Cone) 对于全锥形NAT的 情形，当内部主机发起一个至外网的会话时， NAT为其建立一个私有<IP：端口>地址和公有 <IP：端口>地址之间的绑定，然后该主机地址 至外网的任意会话将重用这个公有<IP：端口> 地址，同样，外部任意应用都可通过该公有<IP： 端口>地址到达该内部主机地址。只要有一个连 接会话存在，这个绑定就始终保持激活状态。 可用图1来表示完全锥型NAT的性质。
当内部主机访问Internet或者与外部网络主 机进行通信的时候将涉及地址转换的问题。 NAT设备通过把内部网络主机的IP地址和端 口号转换为外部公有IP地址和端口号，达到 内部网络访问Internet和外部网络主机的目 的。同理通过配置内部网络的应用服务器， 外部网络主机也可以访问并获得内部服务器 提供的服务。
3．端口受限制锥形(Port Restricted Cone) 端 口受限制锥形类似于受限制锥形，但限制更 加严格。只有当内部主机曾经向外部主机地 址上的某个特定端口发送过数据包，这个外 部主机才可以用该特定端口向内部主机发送 数据。可以理解为对外部主机的IP地址和端 口同时进行了限制。图3表示了端口受限制锥 型的概念。
4.对称类型(Symmetric) 该类型的限制 最为严格。对称类型NAT会为内部主机 向外部主机的每一个会话(Session)建立 全新的端口映射，即源地址和端口加上 目的地址端口其中任意一个有变化，则 映射关系也会不同，如图4。
三、STUN协议
STUN （Simple Traversal of UDP over NATs， NAT 的UDP简单穿越）是一种网络协议，它允 许位于NAT（或多重NAT）后的客户端找出自 己的公网地址，查出自己位于哪种类型的NAT 之后以及NAT为某一 个本地端口所绑定的 Internet端端口。这些信息被用来在两个同时处 于NAT 路由器之后的主机之间建立UDP通信Байду номын сангаас 该协议由RFC 3489定义。
NAT-理论知识PPT
配置SNAT对应访问策略
防火墙 > 安全策略 > IPv4安全策略，点击『新建』按钮创建策略规则
配置DNAT对应访问策略
防火墙 > 安全策略 > IPv4安全策略，点击『新建』按钮创建策略规则
02 源NAT
源NAT-转换过程（1）
10.1.1.2 10.1.1.3 ge1 PC
200.0.0.2 ge10
100.0.0.1 Server
SNAT （静态）
SNAT （动态端口）
SA 10.1.1.2
SA 10.1.1.2:3678
SA 10.1.1.3:3678
DA 100.0.0.1
• 定义：源NAT地址转换是内网用户要访问外网时，内网地址转换为 公网地址，然后才可以访问互联网上的资源的 目的NAT地址转换是外网地址要访问内网服务器时，内网服务器地 址映射为外网地址，而外网用户通过访问该映射的外网地址就可以 访问内网服务器了，这样可以保护内部服务器的安全
• NAT 的配置分为： 源地址转换（Source） 、 目的地址转换（Destination） 及静态地址转换（Static） 三种类型。
200.0.0.2:60005
DA 100.0.0.1:80
100.0.0.1:80 DA 100.0.0.2:80
源NAT-WebUI配置
网络配置> NAT 选中<源NAT>项，点击『新建』按钮创建源NAT规则 网络配置> NAT 选中<地址池>项，点击『新建』按钮创建转换后的地址池
03 目的NAT
05 NAT匹配顺序与 相关策略
NAT匹配规则
NAT规则匹配顺序 每一条NAT 都有唯一一个ID 号。流量进入安全网关时，安全网关对NAT规则进行顺序 查找，然后按照查找到的相匹配的第一条规则对流量的 IP 做NAT转换。ID 的大小顺序 并不是规则匹配顺序。使用show running-config nat 命令列出的规则顺序才是规则匹 配顺序。通过移动已有的NAT 规则从而改变规则的排列顺序。
nat技术的工作原理
nat技术的工作原理网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在计算机网络中常用的技术，它允许将一组IP地址映射到另一组IP地址，从而实现网络中IP地址的重用。
NAT技术的工作原理涉及到网络层和传输层两个不同的层次，下面将逐步详细介绍NAT技术的工作原理。
NAT技术的工作原理可以分为两个阶段：地址转换和端口转换。
第一阶段是地址转换。
当一台位于内部网络的计算机要访问外部网络时，它首先向接入网络的NAT设备发送请求。
在发送请求前，NAT设备会为内部计算机分配一个临时的IP地址（通常为私有IP地址）。
这个临时IP地址可以是在本地内部网络中的唯一一个地址，可以避免与外部网络中的其他计算机的IP地址冲突。
NAT设备对于发送请求的数据报进行修改，将内部计算机的源IP地址更改为分配的临时IP地址，然后将修改后的数据报发送到外部网络。
第二阶段是端口转换。
当外部网络返回响应数据时，NAT设备将响应数据中的目标IP地址更改为内部计算机的IP地址，并将响应数据发送到该内部计算机。
在此之前，NAT设备会在临时IP地址和内部计算机之间建立一个映射关系。
该映射关系通常会使用一种叫做网络地址端口转换（Network Address and Port Translation，简称NAPT）的技术。
NAPT技术使用了端口号的概念，除了将IP地址映射到已分配的临时IP地址外，还将端口号映射到正在使用内部计算机的应用程序上。
这样在响应数据被发送回内部计算机时，NAT设备可以根据端口号将数据正确地路由到相应的应用程序中。
NAT技术的工作原理中还涉及到一些其他的重要概念：1.NAT表：NAT设备通过维护一个NAT表来记录内部计算机和临时IP 地址之间的映射关系。
NAT表一般会包含内部计算机的IP地址，临时IP 地址，端口号和其他相关信息等。
2.网络地址转换规则：NAT设备根据一组预定义的转换规则来工作。
网络技术知识培训课件
文档法
参考网络设备的配置文档和网 络拓扑图，检查配置是否正确
。
常见网络故障的解决方法
无法上网
检查网线是否连接正常，确认 网络设备（如路由器、交换机 ）是否工作正常，检查网络配
置是否正确。
网络连接时断时续
检查网络设备是否存在过热、 过载等问题，检查网络线缆是 否存在老化、损坏等现象。
网络速度慢
检查网络设备的配置，确认是 否存在瓶颈，检查网络线缆是 否存在信号衰减等问题。
物联网技术
物联网技术是指通过网络将各种 物理设备连接起来，实现设备之
间的数据交换和远程控制。
物联网技术的应用场景包括智能 家居、智能交通、智能工业等， 能够提高生产效率和生活质量。
物联网技术的发展需要解决安全 和隐私保护、设备兼容性和互操
作性等问题。
人工智能在网络中的应用
人工智能在网络中的应用是指 利用人工智能技术来优化网络 性能和管理。
了解NoSQL数据库如MongoDB、Redis等的特点 和应用场景。
数据库设计和优化
学习数据库设计的基本原则、范式和优化技巧， 提高数据库性能。
云计算与大数据
云计算基础
了解云计算的基本概念、服务模式和部署方式，如IaaS、PaaS和 SaaS等。
大数据处理与分析
学习使用Hadoop、Spark等工具进行大数据处理和分析，了解数 据挖掘和机器学习的基本原理和应用。
HTML和CSS
HTML和CSS是用于构建网页的标准标记语言和样式表语言，HTML用于定义网页的结构 ，CSS用于定义网页的样式。
02 网络安全知识
网络安全的重要性
01
02
03
保护个人信息
网络安全能够防止个人信 息泄露，避免个人隐私受 到侵犯。
NAT技术的原理与实现
NAT技术的原理与实现网络地址转换（Network Address Translation，NAT）是一种常用的网络协议和技术，它允许多个设备共享一个公共IP地址。
NAT技术的原理和实现如下：一、NAT技术的原理：1.IP地址空间不足：IPv4协议中，IP地址空间有限而且几乎耗尽。
因此，为了解决IP地址短缺的问题，使用NAT技术将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在有限的IPv4地址空间内提供互联网接入和通信。
2.私有IP地址范围：NAT技术使用了私有IP地址范围，其中包括10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16、这些私有IP地址可以被组织内部使用，但不能被直接路由到互联网上。
3.NAT表：NAT设备维护了一个NAT表，其中记录了私有IP地址和相应的公共IP地址的映射。
当内部设备向外部发送数据包时，NAT设备会将私有IP地址替换为公共IP地址，并在NAT表中记录该映射。
当外部数据包返回时，NAT设备会根据NAT表将数据包转发给相应的内部设备。
4.网络地址转换：NAT技术通过修改数据包的源IP地址和目的IP地址实现网络地址转换。
当内部设备发送数据包时，NAT设备会将源IP地址更改为公共IP地址，并将源端口号改为一个未使用的端口号。
当外部设备返回响应时，NAT设备根据端口号将数据包转发给相应的内部设备。
5.网络端口转换：NAT技术还可以实现网络端口转换，以支持多个设备同时使用相同的公共IP地址。
NAT设备将网络端口号从一个端口号映射到另一个端口号，以便多个设备可以与互联网进行通信。
二、NAT技术的实现：1.NAT设备：NAT功能通常由网络设备（如路由器、防火墙、交换机等）提供。
这些设备具有NAT功能，可以在私有网络和公共网络之间进行数据包转发和地址转换。
2.NAT配置：为了使用NAT技术，需要在NAT设备上进行相应的配置。
配置包括指定私有IP地址范围、定义NAT策略、配置NAT绑定、设置NAT表等。
NAT的基本原理与应用
确保NAT只对必要的网络流量进行转换，避 免安全漏洞。
端口管理
合理规划和管理NAT端口池，避免端口冲突 和耗尽。
性能考虑
合理配置NAT规则，避免对网络性能产生过 大影响。
NAT配置的常见问题及解决方案
问题1
无法访问外部网络
解决方案
检查NAT规则是否正确配置，确保内 部网络设备使用的IP地址和端口号与 NAT规则匹配。
NAT的主要类型
1 2
静态NAT
将私有IP地址静态映射到公共IP地址，适用于固 定设备或服务器。
动态NAT
将多个私有IP地址映射到少量公共IP地址，适用 于大量设备共享少量公网IP的情况。
3
端口NAT
通过改变传输层端口号来实现地址转换，适用于 需要同时映射多个私有IP地址的情况。
NAT的工作原理
网络安全防护
• NAT技术可以提供一定的网络安全防护功能。通过 将内部私有IP地址转换为外部公有IP地址，NAT技术 可以隐藏内部网络结构，防止黑客攻击和入侵。同 时，NAT技术还可以实现流量过滤和访问控制，提 高网络安全性能。
03
NAT的配置与实现
NAT的配置步骤
确定NAT需求
明确需要使用NAT的场景和目的，例如 将私有IP地址转换为公共IP地址。
缓解IPv4地址不足的问题
随着互联网的普及和发展，IPv4地址资源逐渐耗尽，NAT技 术可以有效缓解IPv4地址不足的问题。通过将多个私有IP地 址映射到一个公有IP地址，NAT技术可以实现复用IP地址， 节省地址资源。
NAT技术可以帮助实现网络地址转换，将私有IPv4地址转换 为IPv6地址。随着IPv6的推广和应用，NAT技术可以帮助实 现IPv4到IPv6的过渡，促进网络的升级和发展。
nat基本工作原理
nat基本工作原理NAT（网络地址转换）是一种将私有IP地址转换为公有IP地址的技术，使得私有网络中的主机可以在互联网上进行通信。
NAT基本工作原理如下：当私有网络中的主机想要与互联网上的其他主机进行通信时，NAT设备（通常是路由器或防火墙）将作为中介，对数据包进行地址转换。
具体过程如下：1.私有网络中的主机向NAT设备发送一个数据包，数据包中的源地址为目标主机的私有IP地址，目的地址为互联网上其他主机的公有IP地址。
2.NAT设备接收到数据包后，将其中的源地址（私有IP地址）替换为自己的公有IP地址，然后将修改后的数据包发送到互联网上。
3.目标主机接收到数据包后，会根据目的地址（NAT设备的公有IP地址）回复一个响应数据包。
4.NAT设备接收到响应数据包后，将其中的目的地址（公有IP地址）替换为原始主机的私有IP地址，然后将修改后的数据包发送给私有网络中的原始主机。
通过这种方式，私有网络中的主机可以使用NAT设备提供的公有IP地址与互联网上的其他主机进行通信，同时保证了私有网络的安全和隐私。
此外，NAT还具有一些其他功能和特点：1.端口映射：NAT设备可以将私有网络中的主机的端口号映射到公有IP地址上的不同端口号，使得多个私有主机可以使用同一个公有IP地址进行通信。
2.动态地址转换：NAT设备可以将动态分配的IP地址（例如DHCP协议分配的地址）转换为静态的公有IP地址，使得用户可以保持在线状态，并在不同的私有网络中都能够使用同一个公有IP地址进行通信。
3.多重映射：NAT设备可以将一个私有IP地址映射到多个公有IP地址上，使得私有网络中的主机可以同时与多个外部主机进行通信。
4.负载均衡：NAT设备可以将进入的数据包分发到多个服务器上，实现负载均衡和高可用性。
5.安全性：NAT设备可以对进入和发出的数据包进行过滤和安全检查，从而防止非法访问和攻击。
总之，NAT技术是一种广泛应用于私有网络和中小型企业的网络技术，它能够实现私有网络与互联网之间的通信，并提供了许多实用的功能和特点。
nat技术的基本原理
nat技术的基本原理NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术是一种网络协议，用于在不同网络之间进行IP地址转换。
本文将介绍NAT技术的基本原理，旨在帮助读者更好地理解和应用该技术。
我们需要了解NAT的背景和应用场景。
在IPv4协议中，IP地址资源有限，而且不同网络可能使用相同的IP地址，这导致了地址冲突和地址短缺问题。
为了解决这些问题，NAT技术应运而生。
NAT可以将一个IP地址转换为另一个IP地址，使得多个主机可以共享一个公网IP地址，从而有效地利用IPv4地址资源。
NAT的基本原理可以分为两个方面：地址转换和端口转换。
首先是地址转换。
当内部局域网中的主机需要访问外部互联网时，NAT设备会将内部主机的私有IP地址转换为公共IP地址。
这个过程中，NAT设备会维护一个地址转换表，记录内部主机的私有IP 地址和对应的公共IP地址。
当内部主机发送数据包到外部网络时，NAT设备会根据地址转换表将数据包的源IP地址替换为公共IP地址。
当外部网络返回数据包给内部主机时，NAT设备会根据地址转换表将数据包的目的IP地址替换为内部主机的私有IP地址。
通过这种方式，NAT实现了内部主机与外部网络之间的无缝连接。
其次是端口转换。
由于内部局域网中的多个主机共享一个公共IP地址，所以NAT设备需要通过端口转换来区分不同的主机。
NAT设备会维护一个端口转换表，记录内部主机的私有IP地址、端口号和对应的公共IP地址、端口号。
当内部主机发送数据包到外部网络时，NAT设备会将数据包的源端口号替换为一个未被使用的公共端口号。
当外部网络返回数据包给内部主机时，NAT设备会根据端口转换表将数据包的目的端口号替换为内部主机的私有端口号。
通过这种方式，NAT实现了多个内部主机与外部网络之间的同时通信。
NAT技术的应用非常广泛。
首先，在家庭或办公室局域网中，通过一个公网IP地址可以连接多个内部主机，实现了网络资源的共享和互联互通。
计算机网络技术课件——路由NAT技术
私有IP地址范围
• A 类：10.0.0.0～10.255.255.255 • B 类：172.16.0.0～172.31.255.255 • C 类：192.168.0.0～192.168.255.255
NAT技术与传统技术原理图
家用路由器的设置
总结路由器常用功能
• 1，在公网与公网之间，私网与私网之间， 对不同局域网进行的连接 • 2，路径的选择 • 3，在公网与私网之间， NAT？
• 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IP地址转化为合法公有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。 • 原因很简单，私有IP能重复使用，公有IP资源 有限，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问 题，而且还能够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。
nat基本原理
nat基本原理NAT（网络地址转换）是一种在计算机网络中常用的技术，它起到了关键的作用。
本文将以NAT基本原理为标题，向读者介绍NAT 的相关概念、工作原理以及应用场景。
一、NAT的概念NAT，即网络地址转换，是一种将一个IP地址转换为另一个IP地址的网络协议。
它主要用于解决IPv4地址不足的问题。
在IPv4中，IP地址是有限的，而且随着互联网的快速发展，IPv4地址资源日益紧张。
为了解决这个问题，NAT应运而生。
二、NAT的工作原理NAT通过在网络边界设备上进行地址转换，将内部私有地址转换为外部公共地址，从而实现内部网络与外部网络之间的通信。
具体而言，NAT的工作原理如下：1. IP地址转换NAT会将内部网络中的私有IP地址转换成外部网络中的公共IP地址。
当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时，NAT会将数据包的源IP地址改为NAT设备的公共IP地址，同时在转发回包时将目标IP地址改为内部主机的私有IP地址。
2. 端口转换除了IP地址转换外，NAT还会进行端口转换。
在一个内部网络中，多个主机可能同时请求访问外部网络的同一个服务。
为了区分这些请求，NAT会将源端口进行转换。
这样一来，即使多个主机使用相同的源IP地址，但由于端口不同，外部网络仍然可以正确识别并回复这些请求。
3. 网络地址转换表为了实现IP地址和端口的转换，NAT设备会维护一个网络地址转换表。
该表中记录了内部主机的私有IP地址、对应的公共IP地址以及端口号等信息。
当数据包经过NAT设备时，它会根据转换表对数据包进行转换，然后再将其发送到外部网络。
三、NAT的应用场景NAT广泛应用于现代计算机网络中，特别是在企业网络和家庭网络中。
以下是一些常见的NAT应用场景：1. IP共享通过NAT，多个内部主机可以共享一个公共IP地址。
这在企业网络和家庭网络中非常常见，可以有效节省IPv4地址资源。
2. 隐藏内部网络NAT可以隐藏内部网络的拓扑结构和IP地址分配情况，提高网络的安全性。
网络技术培训PPTDA000012路由策略与引入
è routing policy由一系列的if-match子句和apply子句组成。 è 匹配AS-path时使用AS-path list。 è 匹配Community时使用Community list。 è 匹配IP address时使用IP Prefix和Access list。
指定Routing policy中匹配的路由信息BGP团体的属 性
if-match community { standard-communitylist-number [ exact-match ] | extendedcommunity-list-number }
指定Routing policy中匹配的路由信息访问控制列表 if-match ip address { acl-number | ip-prefix
和前缀列表
prefix-list-name }
指定Routing policy中匹配的接口
if-match interface [ type number ]
指定Routing policy中匹配的路由信息的下一跳
if-match ip next-hop { acl-number | ip-prefix prefix-list-name }
l 在路由发布（export）和路由接收（import）时使用地址前缀列表（IP Prefix）和访问控制列表
è 接收时：IP Prefix、Access list和Gateway（特定路由器）。 è 发布时：IP Prefix和Access list。
PPT文档演模板
网络技术培训PPTDA000012路由策 略与引入
网络技术培训 PPTDA000012路由策略
NAT技术基本原理与应用
NAT技术基本原理与应用NAT（Network Address Translation）技术是一种在互联网通信中常用的网络技术，它的基本原理是将局域网内部使用的私有IP地址映射为公网可用的IP地址，实现内网与外网的通信。
NAT技术的基本原理是通过一个NAT设备，将内网的私有IP地址和端口转换成外网的公有IP地址和端口，以实现内网主机与外部网络之间的通信。
当内网主机要与外部主机通信时，NAT设备根据一定的映射规则将内网主机的IP地址和端口转换为公网主机可以识别的IP地址和端口，同时将映射表中的信息保存以便后续回复数据包的正确路由。
这样，外部主机发送的数据包就可以正确地传递给内网主机，实现了内网主机与外部网络之间的通信。
NAT技术的应用非常广泛。
在家庭网络中，NAT技术被广泛应用于路由器上，通过NAT将家庭内部网络使用的私有IP地址映射为公网可用的IP地址，以实现多个内部主机与外部网络的通信。
在企业网络中，由于IP地址资源有限，NAT技术可以将内网主机共享一组公网IP地址，节约了IP地址资源的使用。
同时，NAT技术还可以提高网络的安全性，通过隐藏内网主机的真实IP地址，减少了攻击者的攻击目标，保护了内网主机的安全。
此外，NAT技术还可以实现一对多的端口映射，即将外部网络中的一个公网IP地址映射为内网主机的多个不同的私有IP地址和端口。
这在多个内网主机需要提供同一种服务时非常有用，比如网页服务器、FTP服务器等。
这样，外部用户通过访问公网IP地址和端口，就可以访问到内网主机提供的各种服务。
NAT技术的实现有几种方式，最常见的是基于翻译表的静态NAT和动态NAT。
静态NAT是将内网主机的固定IP地址和端口映射为公网IP地址和端口的方式，适用于提供固定服务的内网主机。
而动态NAT是根据内网主机的需求动态地分配公网IP地址和端口，适用于临时需要与外部网络通信的内网主机。
总结起来，NAT技术是一种将内网主机的私有IP地址和端口映射为公网IP地址和端口的网络技术，通过NAT设备实现内网与外网之间的通信。
NAT原理-学习课件
int F0/0 ip nat inside -----定义内口 int F0/1 ip nat outside-------定义外口
C. 定义NAT地址池 ip nat pool test 202.112.192.1 202.112.192.9 netmask 255.255.255.0
5
Server
10.0.0.254/24 10.0.0.2
D=10.0.0.1 P=1024 S=198.76.29.4 P=80
Internet Internet
RTA
198.76.28.1/24
D=198.76.28.11 P=2001 S=198.76.29.4 P=80
6
4
198.76.29.4/24
定义动态nat
Router（config）# ip nat inside source static local-address port globaladdress port permint-inside-----定义静态nat
课后实验 在之前学习到得静态路由中，我们可以在RT1/RT2/RT3上分别使用静态 路由的方式使PC1可以和PC2通信。结合本节课所学习的知识，在 RT1/RT3上开启NAT功能，RT2上在不设置静态路由，使PC1可以ping 通RT3上的公网地址接口，使PC2可以ping通RT1上的公网地址。
Easy IP
NAT设备直接使用出接口的IP地址作为转换后的源地址
A. 不用预先配置地址池 B. 工作原理与普通NAPT相同，是NAPT的一种特例 C. 适用于拨号接入Internet或动态获得IP地址的场合
1
通信技术《NAT基本原理》
NAT根本原理课程目标：●掌握NAT的特点●掌握NAT的工作原理NAT原理知识点● NAT概念和特点。
● NAT工作原理。
●NAT的工作方式。
1.1 NAT概念和特点1.1.1 NAT简介NAT的全称是网络地址转换Networ Address Translation，它是在IP地址日益短缺的情况下提出的。
NAT可以有效的节约internet公网地址，使得所有的主机使用有限的合法地址都可以连接到Internet网络。
地址转换技术还可以有效的隐藏局域网中的主机，因此地址转换同时也是一种有效的网络平安保护技术。
地址转换还可以按照用户的需要，在局域网提供应外部FTP、WWW、Telnet效劳。
1.1.2 NAT的优缺点使用NAT有很多的优点：最大的优点是可以显著地节省公网IP地址，缓解IP地址资源匮乏的问题；减少和消除地址冲突发生的可能性；小型网络可以通过NAT的方式，使得私有网络灵活的接入Internet；对外界隐藏网络的结构，维持局域网的私密性。
NAT在带来优点的同时，也带来了不少缺点：使用NAT必然要引入额外的延迟；丧失端到端的IP跟踪能力；一些特定应用可能无法正常工作，如地址转换对于报文内容中含有有用的地址信息的情况很难处理。
地址转换由于隐藏了主机地址，有时候会使网络调试变得复杂。
1.1.3 私有地址和公有地址A、B、C三类地址中大局部为可以在Internet上分配给主机使用的合法IP地址其中以下这几局部为私有地址空间：；；。
私有地址可不经申请直接在网络中分配使用，不同的私有网络可以有相同的私有网段。
但私有地址不能直接出现在公网上，当私有网络内的主机要与位于公网上的主机进行通讯时必须经过地址转换，将其私有地址转换为合法公网地址才能对外访问。
1.2 NAT工作原理NAT工作原理如下：在连接网络与外部公网的路由器上，NAT将网络中主机的局部地址转换为合法的可以出现在外部公网上的全局地址来响应外部世界寻址。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内部网
www 服 务 DNS 服务器
PC
第二章 NAT的基本工作原理
DNS在公网上，内部主机无 法使用域名访问内部服务器
当内部pc通过域名访问时，会到 外部的DNS上请求IP地址，由于 DNS是在外部，所以它会返回一
DNS 服务器
公网 NAT NE16
PC
个公网的地址或找不到地址。这
样导致内部PC通过域名访问时， 得到是个外部的地址或者得不到 地址，导致内部用户不能正常访 问内部服务器。
IP层 由N A T SERVER命 令形成的 关联表 Yes
No
是否是内部服务器的数据报
是否是L I S T 中允许的地址？ Yes No 建立新的H A S H 表项，记 录有关转换信息, 转换地 址以及端口
转换源地址、源端口
HASH表
第二章 NAT的基本工作原理
在IP层的入口出调用NAT
IP层
第一章 NAT基本概念
内部服务器映射表
内部服务器映射表是由NAT SERVER命令配置的，允许用户依 照自己的需要提供内部服务。在转换时，根据用户的配置查找 外部数据包的目的地址，如果是访问内部的服务器，则转换成 相应的内部服务器的目的地址和端口，达到访问内部服务器的 目的。还原时对源地址进行查找，判断是否是从内部服务器出 去的报文，如果是将源地址转换成相应的外部地址。
第二章 NAT的基本工作原理
支持多个方向上负载分担应用
ISP2
PC1
Ethernet
NAT Router PC2
内部网络
ISP1
NAT基本工作原理小结
地址转换的优点：
地址转换可以使内部网络用户方便的访问Internet。 地址转换可以使内部局域网的许多主机共享一个IP地址上网。 地址转换可以屏蔽内部网络的用户，提高内部网络的安全性。 地址转换同样可以提供给外部网络WWW、FTP、Telnet服务。
不同的内部网地址，转换时采用相同的公网地址，并依靠不同 的端口号来区分每一个内部网主机。
第二章 NAT的基本工作原理
NPAT方式
( 10.0.0.10: 1001 (100.100.100.100:12964 (10.0.0.11:2001 (100.100.100.101.12987 200.0.0.66: 23) ------> 200.0.0.66: 23) 200.0.0.67: 21) ------> 200.0.0.67: 21)
网络地址转换，即改变IP报文中的源或目的地址的一种处理方式； 使一个局域网中的多台主机使用少数的合法地址访问外部资源，也可 以按照要求设定内部的WWW、FTP、TELNET的服务提供给外部网络 使用；
有效的隐藏了内部局域网的主机IP地址，起到了安全保护的作用。
第一章 NAT基本概念
共有地址和私有地址
私有地址是指内部网络(局域网内部)的主机地址，而公有地址 是局域网的外部地址（在因特网上的全球唯一的IP地址）。因 特网地址分配组织规定以下的三个网络地址保留用做私有地址： 10.0.0.0 172.16.0.0 192.168.0.0 - 10.255.255.255 - 172.31.255.255 - 192.168.255.255
支持特殊协议（ALG应用程序网关）
地址转换改变了IP数据包头的IP地址信息，如果数据报文的载 荷中含有地址信息，地址转换就需要特殊处理，除了改变IP包 头的地址信息以外还需要改变数据报文中载荷中的地址信息。 比较典型的应用是FTP
目前VRP NAT平台支持FTP、Radius、L2tp、PPTP、CMC几 种特殊的协议。以及后来支持的H.323、SMTP、DNS等。
第一章 NAT基本概念
地址池
地址池是由一些外部地址（全球唯一的IP地址）组合而成的， 我们称这样的一个地址集合为地址池。在内部网络的数据包通 过地址转换达到外部网络时，将会选择地址池中的某个地址作 为转换后的源地址，这样可以有效利用用户的外部地址，提高 内部网络访问外部网络的能力。
第一章 NAT基本概念
第二章 NAT的基本工作原理
NAT的基本工作方式：
NAT－一对一的地址转换 PAT－多对一的地址转换 NPAT－多对多的地址转换
第二章 NAT的基本工作原理
NAT方式
第二章 NAT的基本工作原理
NAT方式
在出方向上转换IP报文头中的源IP地址，而不对端口进行转换。 在私有网络地址和外部网络地址之间建立一对一映射，实现比 较简单
第二章 NAT的基本工作原理
以FTP ALG为例：
在TCP的应用FTP中，包含两种连接：控制连接（会话）、数 据连接（传输）。
其中控制连接是用大家都熟悉的21端口的TCP连接。数据连接 却是由客户端“发起”的，它通过控制连接“通知”服务器它 已经初始化完的端口，FTP服务器通过20端口（默认情况）将 数据传送到客户端。
到访问内部服务器的目的。还原时对源地址进行查找，判断是
否是从内部服务器出去的报文，如果是将源地址转换成相应的 外部地址。
第二章 NAT的基本工作原理
内部服务器
第二章 NAT的基本工作原理
利用ACL控制地址转换
可以使用地 址转换访问 Internet
不能访问 Internet
第二章 NAT的基本工作原理
(200.0.0.66: 23 (200.0.0.66: 23
-
100.100.100.100:12964) ------> 10.0.0.10: 1001)
(200.0.0.67: 21
(200.0.0.67: 21
-
100.100.100.101:87) ------>
10.0.0.11:2001)
只转换IP报文头中的IP地址，所以适用于所有IP报文转换
第二章 NAT的基本工作原理
PAT方式
(10.0.0.10: 1001 (100.100.100.100:12964 200.0.0.66: 23) ------> 200.0.0.66: 23)
(200.0.0.66: 23 (200.0.0.66: 23
DA000021 NAT技术原理
固网产品课程开发部
引入
按照目前Internet网络迅猛发展的速度，到2010年 IPv4的地址将消耗殆尽。
目前IPv6(IPng)的推广和部署受到一定的阻力，无 法在短时间内完成网络从IPv4到IPv6的过渡。
目前解决IP地址短缺的有效方法：NAT和CIDR
学习目标
第二章 NAT的基本工作原理
NPAT方式
NPAT（Nat & Port Address Translation）方式的地址转换也是 利用了TCP/UDP协议的端口号，进行地址转换。
私网地址和公网地址之间建立了多对多的映射关系。 NPAT方式也是采用“地址＋端口”的映射关系，因此可以使 内部局域网的多个主机共享多个IP地址访问Internet。
第二章 NAT的基本工作原理
内部服务器
内部服务器是一种反相的地址转换。
地址转换屏蔽了内部网络中的主机，而内部服务器可以提供外
部网络访问内部网络的服务。可以配置WWW、FTP、Telnet等 服务。
内部服务器映射表是由NAT SERVER命令配置的，在转换时，
根据用户的配置查找外部数据包的目的地址，如果是访问内部 的服务器，则转换成相应的内部服务器的目的地址和端口，达
-
100.100.100.100:12964) ------> 10.0.0.10: 1001)
第二章 NAT的基本工作原理
PAT方式
PAT （ Port Address Translation ） 方 式 的 地 址 转 换 利 用 了 TCP/UDP协议的端口号，进行地址转换。
PAT方式的地址转换是采用了“地址＋端口”的映射方式，因 此可以使内部局域网的许多主机共享一个IP地址访问Internet。 在私有网络地址和外部网络地址之间建立多对一映射。
课程内容
第一章 NAT基本概念 第二章 NAT基本工作原理
第三章 8070产品NAT实现
第四章 8011产品NAT 实现
第二章 NAT的基本工作原理
NAT在系统中的位置
TCP/UDP IP NAT
Link Layer
第二章 NAT的基本工作原理
NAT基本工作原理（以出口NAT为例）
在IP层的出口处调用NAT
由NAT SERVER命 令形成的 关联表
Yes
是否是到内部服务器的数据 报？
No
转换目的地址和端口
Yes
是否是HASH表中的地址 HASH表
还原数据目的地址以 及端口
No
第二章 NAT的基本工作原理
透明的地址分配
静态的地址分配指一个特定的主机使用固定的地址访问外部的 网络。
动态的地址分配是指NAT在一些地址中挑选一个地址，做为内 部网络的主机访问外部网络的IP地址。无论是那种，地址的分 配应该对用户来说是透明的。
第二章 NAT的基本工作原理
以FTP ALG为例（续）： 在通知服务器的时候，会用到“PORT命令”，其中在这次 TCP连接的数据中是这样的：“PORT 10,110,1,2,13,23\A\D” （表示，地址=10.110.1.2)，于是服务器就可以知道客户端的 数据连接的地址和端口了。在地址转换的过程中，对于PORT 命令，我们除了改变IP地址以及端口信息，同时必须改变相应 TCP中的数据，这样才可以保证使FTP服务器端可以把数据发