华为NAT原理与基本应用
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。
华为ENSP实验指南】网络地址转换NAT技术原理和实验
华为ENSP实验指南】网络地址转换NAT技术原理和实验简介I P有公网与私网的区分，通常内网使用私网I P，I n t e r n e t使用公网I P地址，而使用私网地址的计算机访问公网时需要使用N A T技术。
网络地址转换（N e t w o r k A d d r e s s T r a n s l a t i o n，简称N A T），N A T分为静态N A T、动态N A T、网络地址端口转换。
网络拓扑静态NAT原理与配置静态N A T就是一个私网地址对应一个公网地址，它不能节约公网地址，在实际应用中一般很少采用这种方式，常见的就是服务器使用。
静态N A T1对1的主机通信，通常用于服务器R1<Huawei>system-viewEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sys AR1[AR1]inter g0/0/1[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 200.1.1.2 30[AR1-GigabitEthernet0/0/1]inter g0/0/0[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.1 24[AR1-GigabitEthernet0/0/0]inter g0/0/1[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 117.29.161.242 ?inside Specify inside information of NAT[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 117.29.161.242 ins[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 117.29.161.242 inside 192.168.1.10 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]disp this[V200R003C00]#interface GigabitEthernet0/0/1ip address 200.1.1.2 255.255.255.252nat static global 117.29.161.242 inside 192.168.1.10 netmask 255.255.255.25 5#return[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 117.29.161.243 inside 192.168.1.20 R2<Huawei>u t m<Huawei>system-viewEnter system view, return user view with Ctrl+Z.[Huawei]sys AR2[AR2]inter g0/0/0[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 200.1.1.1 30[AR2-GigabitEthernet0/0/0]quit[AR2]ip route-static 117.29.161.242 255.255.255.0 200.1.1.2P A T[AR1]inter g0/0/1[AR1-GigabitEthernet0/0/1]undo nat static global 117.29.161.242 inside 192.168.1.10[AR1-GigabitEthernet0/0/1]undo nat static global 117.29.161.243 inside 192.168.1.20[AR1-GigabitEthernet0/0/1]disp this #检查一下配置是否删除[AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit[AR1]nat address-group 1 117.29.161.242 117.29.161.242 #NAT地址池（我只配置了1个IP，如果有多个都可以加进去）[AR1]acl 2020 #创建基本ACL[AR1-acl-basic-2020]rule 5 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 #允许1.0网段获取[AR1-acl-basic-2020]inter g0/0/1#地址池和列表进行关联[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2020 address-group 1 ?no-pat Not use PAT<cr> Please press ENTER to execute command#到这一步如果直接回车，在华为默认启用PAT#PAT即对一个公网地址反复使用，通过端口号转换，#如果想用动态NAT，则需要在group 1后面加上no-pat#动态NAT无法节约公网IP，在地址池中选一个IP对应一个内网IP[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2020 address-group 1 #回车对地址池和列表进行关联，使用PAT功能使用P A T时，从主机p i n g200.1.1.1两台可同时使用，但从200.1.1.1p i n g117.29.161.242是不通的，因为很多主机拿了它作地址，不指定端口根本无法找到（P A T相当于天然防火墙，向外屏蔽了真实地址）动态NAT[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo nat outbound 2020 address-group 1 #取消PAT[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2020 address-group 1 no-pat #使用动态NAT基于接口的PAT现实场景中，应用最为广泛的P A T，配置基于接口的P A T可以使用一个公网I P就可以让全公司的人上网[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo nat outbound 2020 address-group 1[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2020 #outbound 2020默认使用地址池的公网地址进行替换复用[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]disp this[V200R003C00]#interface GigabitEthernet0/0/1ip address 200.1.1.2 255.255.255.252nat outbound 2020 #return。
NAT工作原理及其配置方法
NAT工作原理及其配置方法NAT（Network Address Translation）是一种网络协议，用于将多个内部（私有）IP地址映射到单个外部（公共）IP地址。
它的主要作用是允许多台设备通过共享一个公共IP地址同时访问互联网，从而解决IPv4地址不足的问题。
本文将详细介绍NAT的工作原理及其配置方法。
NAT的工作原理：NAT的工作原理可以总结为：将内部网络（LAN）的设备的私有IP地址转换为路由器的公共IP地址，以便与外部网络（WAN）进行通信。
NAT可以分为两种类型：静态NAT和动态NAT。
1.静态NAT：静态NAT将一个或多个内部私有IP地址映射到一个外部公共IP地址。
内部设备无需配置任何特殊设置，只需将默认网关设置为NAT设备的IP地址即可。
当内部设备与外部网络进行通信时，NAT设备会将指定的私有IP地址转换为公共IP地址，然后将其发送到外部网络。
2.动态NAT：动态NAT根据动态地识别内部设备的IP地址来执行映射。
当内部设备尝试与外部网络通信时，NAT设备会为其分配一个临时的公共IP地址，从而实现与外部网络通信。
这种方式允许多个内部设备同时使用一个公共IP地址与外部网络通信。
NAT的配置方法：配置NAT需要在路由器或防火墙上进行。
下面是配置NAT的步骤：1.登录路由器或防火墙的管理界面，进入配置页面。
2.创建一个NAT规则或策略。
根据所使用的设备和软件，可以在不同的位置找到此选项。
通常在“网络设置”、“WAN设置”或“防火墙设置”中可以找到。
3.静态NAT配置：a.将路由器的外部接口（WAN）与外部网络连接。
b.为内部设备分配静态IP地址。
c.在NAT规则中将内部设备的私有IP地址映射到路由器的公共IP地址。
4.动态NAT配置：a.定义要使用的内部地址池。
这些地址将分配给内部设备以进行与外部网络的通信。
b.创建NAT规则，将内部设备的私有IP地址映射到此地址池中的一个地址。
5.保存并应用配置更改，使其生效。
简述nat的工作原理及主要应用
简述 NAT 的工作原理及主要应用NAT 是什么？网络地址转换（Network Address Translation，简称 NAT）是一种在计算机网络中用于将一个 IP 地址转换为另一个 IP 地址的技术。
NAT 技术有助于解决 IPv4地址资源短缺的问题。
NAT 的工作原理NAT 的工作原理是通过改变 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址来实现地址转换。
根据 IP 数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址，NAT 可以分为三种不同类型：静态 NAT、动态 NAT 和 PAT（端口地址转换）。
1.静态 NAT：静态 NAT 是一种一对一的地址转换方式，将一个内部 IP地址映射为一个公网 IP 地址。
静态 NAT 的映射关系在 NAT 设备中是预先配置的，无法动态改变。
2.动态 NAT：动态 NAT 是一种多对多的地址转换方式，将内部 IP 地址映射为一组可用的公网 IP 地址中的一个。
动态 NAT 的映射关系是动态生成和维护的，它通常与会话表（session table）一起使用，以追踪内部主机与外部网络之间的通信。
3.PAT：也被称为端口地址转换（Port Address Translation），PAT 是一种特殊类型的动态 NAT。
在 PAT 中，除了改变 IP 地址外，还会改变源端口号或目的端口号。
通常，PAT 使用一个公网 IP 地址用于多个内部主机的地址转换，并使用不同的端口号来区分这些主机。
NAT 的主要应用NAT 技术在计算机网络中有很多重要的应用。
下面列出了一些常见的应用场景：1.IP 地址共享和节约：由于 IPv4 地址资源有限，NAT 技术可以将多个内部主机共享一个公网 IP 地址，从而节约了 IP 地址的使用。
这种方式被广泛用于家庭网络和小型办公网络中。
2.网络安全：NAT 在一定程度上提供了网络安全性，因为它隐藏了内部网络的真实 IP 地址。
外部网络无法直接访问内部网络中的主机，需要经过NAT 设备进行地址转换。
NAT的基本原理与应用ppt课件
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
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NAT的基本工作原理
• NAT方式
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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
NAT的基本工作原理
• 内部服务器
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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
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NAT的基本工作原理
• DNS和内部服务器使用私网地址
– 由于内部www服务器和DNS服 务器都在一个私网内，这样， 当内部DNS进行为内部服务器 进行域名到IP地址的转换时， 会得到一个内部网的IP地址， 然后DNS将这个内部地址返回 给外部要访问的内部服务器的 主机。而这个地址由于是私网 地址，所以外部网访问不到。
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NAT基本概念
• 转换关联
– 转换关联就是将一个地址池和一个访问列表关
联起来，这种关联指定了“具有某些特征的IP
报文”是使用“这样的地址池中的地址”，而
另一些可能是使用另外一个地址池中的地址。
在地址转换时，是根据这样的对应进行地址转
换的。当一个内部网络的数据包文发往外部网
络时，首先根据访问列表判定是否是允许的数
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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。
简述NAT的工作原理及应用
简述NAT的工作原理及应用NAT的工作原理NAT（Network Address Translation）是一种网络协议，用于在私有网络和公共网络之间进行地址转换。
它允许多个设备共享单个公共IP地址，从而解决了IP 地址不足的问题。
NAT的工作原理如下：1.出口NAT（SNAT）当私有网络中的一台设备要发送数据包到公共网络时，出口NAT将源IP地址替换为它所拥有的公共IP地址，并在NAT转换表中记录这个映射关系。
这样，数据包就能被正确地送达目标设备。
2.入口NAT（DNAT）当公共网络中的设备要发送数据包到私有网络时，入口NAT将目标IP地址替换为私有网络中的设备的IP地址，并在NAT转换表中查找相应的映射关系。
这样，数据包就能正确地转发到私有网络中的设备。
3.端口转换（PAT）当私有网络中有多台设备共享同一个公共IP地址时，PAT会通过修改源端口和目标端口来实现设备之间的区分。
这样，多个设备就能使用一个公共IP地址进行通信。
NAT的应用NAT广泛应用于各种网络环境中，以下是一些常见的应用场景：1.家庭网络：在家庭网络中，通常只有一个公共IP地址被提供，但是家庭中有多个设备需要连接到互联网，例如电脑、手机、电视等。
NAT可以使用一个公共IP地址为这些设备提供互联网连接。
–家庭网络示意图：•家庭路由器（公共IP地址）连接到互联网•多个设备（电脑、手机、电视等）连接到家庭路由器2.企业网络：类似于家庭网络，企业网络中也需要将私有IP地址转换为公共IP地址来实现互联网连接。
此外，企业网络还需要考虑安全性和灵活性。
NAT可以实现对内部网络的保护，并为企业网络提供更好的扩展性。
–企业网络示意图：•企业内部网络使用私有IP地址•内部网络通过企业防火墙连接到互联网•NAT用于将私有IP地址转换为公共IP地址3.无线网络：在无线网络中，NAT可以帮助管理IP地址的分配和转换，以便支持多个无线设备的连接。
–无线网络示意图：•无线路由器连接到互联网•多个无线设备通过无线路由器连接到互联网4.虚拟化网络：在虚拟化环境中，NAT可以为虚拟机提供外部网络连接，并实现虚拟机之间的通信。
nat的工作原理及应用
NAT的工作原理及应用1. NAT的基本概念网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种在网络层上进行的地址转换技术，用于解决IPv4地址不足的问题。
NAT通过将内部网络的私有IP地址和外部网络的公有IP地址进行映射转换，使得内部网络可以通过一个公有IP地址访问外部网络。
2. NAT的工作原理NAT的工作原理可以归纳为三个主要步骤：步骤一：源地址转换（Source Address Translation）当内部网络中的主机向外部网络发送数据时，NAT会将数据包的源IP地址替换为公有IP地址。
这样，外部网络接收到数据包时，会将其回复发送给公有IP地址，然后NAT再将回复的数据包的目的IP地址转换为内部主机的私有IP地址。
步骤二：目的地址转换（Destination Address Translation）当外部网络中的主机向内部网络发送数据包时，NAT会将数据包的目的IP地址替换为内部主机的私有IP地址。
这样，数据包达到NAT后，它会将数据包的源IP地址转换为公有IP地址，并将数据包发送到内部网络中的目的主机。
步骤三：端口转换（Port Translation）NAT还可以进行端口转换，通过改变数据包中的端口号实现多个内部主机共享一个公有IP地址。
这是因为在一个IP地址下，端口号是唯一的，通过改变端口号，不同的数据包可以被正确路由到不同的内部主机。
3. NAT的应用场景场景一：家庭网络在家庭网络中，通常只有一个公有IP地址，但是家庭中有多台设备需要连接到外部网络。
NAT通过 IP地址转换和端口转换技术，使得多台设备能够共享一个公有IP地址访问外部网络。
这样，家庭网络中的设备可以通过NAT访问互联网，实现网络连通。
场景二：企业网络在企业网络中，NAT可以起到保护内部网络的作用。
通过将内部主机的私有IP地址转换为企业的公有IP地址，外部网络无法直接访问内部网络，从而提高了网络的安全性。
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的原理及应用
NAT的原理及应用1. NAT的定义网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种网络协议，用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在互联网上进行通信。
NAT在计算机网络中起到了重要的作用，它使得多个设备可以通过共享一个公共IP地址来访问互联网。
2. NAT的原理NAT的原理是通过在私有网络和公共网络之间建立一种映射关系，将私有网络内的IP地址和端口号转换为公共网络的IP地址和端口号。
这样，在公共网络中就可以唯一标识每个数据包，从而实现了私有网络内的设备与互联网之间的通信。
具体而言，NAT的原理包括以下几个步骤：•地址转换：将私有网络内部的IP地址转换为公共网络的IP地址。
这是NAT最基本的功能，通过将私有IP地址替换为公共IP地址，实现了对外通信的能力。
•端口转换：私有网络内的多个设备可能使用相同的端口号进行通信，但在公共网络中，同一个IP地址必须使用不同的端口号进行区分。
因此，NAT会将私有网络内设备的端口号转换为公共网络的唯一端口号，以实现数据包在公共网络中的唯一标识。
•连接跟踪：NAT会为每个建立的连接维护一张映射表，记录私有网络内的设备与公共网络的映射关系。
当收到返回数据包时，NAT可以根据映射表将数据包正确转发到私有网络内的设备。
3. NAT的应用场景NAT在实际网络中有着广泛的应用，特别是在企业内部网络和家庭网络中。
下面列举了几个常见的NAT应用场景：•共享上网：通过NAT，多个设备可以通过共享一个公共IP地址来访问互联网。
这在家庭网络和小型企业中尤为常见，一台路由器作为NAT设备，为多台设备提供上网功能。
•端口映射：NAT还可以用于端口映射，将公共网络中的某个端口号映射到私有网络中的指定IP地址和端口号。
这在需要从公共网络访问私有网络的服务器时非常有用，如Web服务器、FTP服务器等。
•防火墙：NAT也可以作为防火墙的一部分，通过限制私有网络内设备对外访问的能力，保护内部网络的安全性。
NATNAPT(PAT)的基本概念和工作原理及区别
NATNAPT（PAT）的基本概念和工作原理及区别NAT（Network Address Translation）是一种将私有IP地址转换为公共IP地址的技术，用于解决IPv4地址空间不足的问题。
NAT是在路由器或防火墙上实现的，它负责将内部网络中的私有IP地址转换为公共IP 地址，以便与外部网络进行通信。
NAT的基本原理是在IP数据包的头部修改源或目的IP地址，使得数据包能够正确地在内部网络和外部网络之间传输。
NAT的工作原理如下：1.在内部网络上配置私有IP地址，并将数据包发送到路由器。
2.路由器检查数据包的源IP地址是否是私有IP地址，如果是，则将其替换为路由器的公共IP地址。
3.路由器记录下这个映射关系，并将数据包发送到外部网络。
4.外部网络返回数据包时，路由器将目的IP地址替换为对应的内部网络上的主机的私有IP地址，并将数据包发送到内部网络。
NAPT（Network Address Port Translation），也被称为PAT（Port Address Translation），是NAT的一种扩展形式。
PAT在NAT的基础上还进行了端口转换，以进一步解决地址短缺问题。
与NAT只转换IP地址不同，PAT还转换源或目的数据包的端口号，从而实现多个私有IP地址与多个公共IP地址之间的映射。
NAPT的工作原理如下：1.在NAT的基础上，PAT还检查数据包的源或目的端口号，如果是私有端口号，则在转换时将其替换为公共端口号。
2.路由器通过对转换后的端口号和IP地址进行记录，实现多个私有主机与外部网络之间的映射。
3.外部网络返回数据包时，路由器根据映射表中的记录，将数据包转发到正确的私有主机。
NAT与NAPT（PAT）的区别如下：1.功能：-NAT主要用于将私有IP地址转换为公共IP地址，解决IPv4地址短缺问题。
-NAPT在NAT的基础上增加了端口转换的功能，同时解决IP地址和端口号的短缺问题。
说明nat的作用以及工作原理
NAT的作用及工作原理一、引言在互联网技术领域中，NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种重要的网络设备或技术，它在IPv4网络中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍NAT的作用及其工作原理。
二、NAT的作用NAT是一种用于在多台主机与互联网之间共享有限IP地址的技术。
IPv4地址空间有限，而且地址分配效率较低，随着互联网的快速发展，IP地址资源变得越来越紧张。
为了解决这个问题，引入了NAT技术，它可以将企业或家庭内部的私有地址转换为公有IP地址，从而实现多个内部主机共享一个或一组有限的公网IP地址。
NAT的主要作用如下：1.地址转换：NAT可以将内部使用的非法IP地址（私有地址范围）转化为合法的公网IP地址，从而实现内网与公网之间的通信。
2.网络扩展：通过NAT技术，内部网络可以通过公网IP地址与外部网络相连，实现网络的扩展和拓扑结构的变化。
3.安全性增强：NAT可以隐藏内部网络的细节信息，使外部网络无法直接访问内部网络中的主机，提高网络的安全性。
4.路由隔离：NAT不仅仅提供地址转换功能，还可以隔离内部网络与外部网络之间的路由。
这种路由隔离可以有效减少网络攻击对内部网络的影响。
三、NAT的工作原理NAT的工作原理可以分为三个步骤：地址映射、端口转换和数据转发。
3.1 地址映射地址映射是NAT的核心功能，它实现了内部私有地址到外部公有地址的映射转换。
NAT设备维护了一张地址转换表，记录了私有地址和公有地址之间的对应关系。
当内部主机发送数据包到外部网络时，NAT设备会检查转换表，将数据包的源IP地址和端口替换成对应的公网IP地址和端口；当外部网络返回数据包时，NAT设备会检查目标IP地址和端口，将其转发给正确的内部主机。
这样，就实现了内部主机与外部网络之间的通信。
3.2 端口转换由于一个公网IP地址对应多个内部主机，NAT设备需要借助端口转换来区分不同的内部主机。
华为静态NAT、动态NAT、NAPT、EasyNAT配置实例
华为静态NAT、动态NAT、NAPT、EasyNAT配置实例华为静态NAT、动态NAT、NAPT、Easy NAT配置实例NoobMaster--CISSP 2020-03-22 16:32:03 7160 收藏 76分类专栏： HCIP ⽂章标签：路由器版权HCIP专栏收录该内容23 篇⽂章1 订阅订阅专栏⼀、NAT的四种类型1，静态NAT（服务器地址转换）静态NAT实现了私有地址和公有地址的⼀对⼀转换，⼀个公⽹地址对应⼀个私⽹地址2，动态NAT动态NAT基于地址池来实现私有地址和公有地址的转换，转换是随机的3，NAPT（⽹络地址端⼝转换）NAPT允许多个私⽹地址转换到同⼀个公有地址的不同端⼝，私⽹利⽤端⼝号来区分。
4，Easy IP：转换成出接⼝地址利⽤端⼝号来识别不⽤的私⽹地址，NAPT的特例。
直接将内⽹私有地址转换为出接⼝的公⽹IP地址。
⼆、NAT配置1，实验拓扑以及IP地址分配如下：2，静态NAT配置步骤：1，进⼊“出接⼝”：interface s4/0/02，地址转换：nat static（静态） global（公⽹IP：未分配的IP地址）172.16.2.3 inside （内⽹需要转换的PC的私有IP地址）192.168.1.1 3，动态NAT配置：1.设置公⽹地址池：nat address-group 1 172.16.2.3 172.16.2.2542.创建ACL：acl 20003.允许⽹段1.0的数据进⾏转换：rule 5 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255：rule 10 deny //华为acl最后有⼀条默认的隐藏命令：permit any 与思科相反4.进⼊接⼝（出⽅向）：interface serial4/0/05.匹配ACL：nat outbound 2000 address-group 1 no-pat //no-pat的作⽤：（不进⾏端⼝转换）4，NAPT的配置：1，公⽹地址池被缩减为只包含⼀个IP地址： nat address-group 1 172.16.2.254 172.16.2.2542，在动态NAT的第五步进⾏接⼝转换，nat outbound 2000 address-group 15,Easy IP的配置：1.创建ACL：acl 20002.允许1.0的数据进⾏转换：rule 5 permit source 192.168.1.0 0 .0.0.255：rule 10 deny3.进⼊接⼝（出⽅向）：interface serial4/0/04.匹配ACL：nat outbound 2000三、验证Easy IP：⽤PC1 ping AR2，分别在接⼝g0/0/1和接⼝s4/0/0抓包查看源IP地址：接⼝G0/0/1接⼝S4/0/0————————————————。
NAT基本原理及应用
NAT基本原理及应用NAT（Network Address Translation）是一种网络技术，用于将一个网络的IP地址映射到另一个网络的IP地址。
NAT通过修改IP报文的源IP地址和目的IP地址来实现地址转换。
在计算机网络中，NAT是一种重要的通信方式，广泛应用于公网与局域网之间、不同网络之间的通信。
NAT的基本原理如下：1.内网与外网IP地址的转换：当内部网络上的主机请求访问外部网络时，NAT会将内网IP地址转换成为合法的外网IP地址。
从而实现内外网之间的通信。
2.端口映射：NAT会将内网主机的私有端口映射到公共端口，以便在内外网之间建立正确的连接。
3.状态跟踪：NAT会维护一个状态表，记录内外网之间的连接状态，以便正确地转换IP地址和端口。
NAT的应用包括以下几个方面：1.隐藏内部网络结构：在企业中，为了保护内部网络的安全性，将内部网络采用私有IP地址，并通过NAT将私有IP地址转换成为公共IP地址。
这样外部网络无法直接访问内部网络，从而保护了内部网络的安全。
2.IP地址共享：由于IPv4地址资源的有限性，大多数家庭和小型企业只分配了一个公共IP地址。
通过NAT，可以将多个内网主机共享一个公共IP地址，从而实现了多个主机共享网络连接的功能。
3.互联网接入：当用户使用无线路由器或宽带调制解调器上网时，ISP通常只为用户提供一个公共IP地址。
通过NAT，用户可以在家庭或办公室内部网络中连接多个设备，共享互联网接入。
4.负载均衡：对于一个网络服务提供商来说，分配多个公共IP地址可以提高网络服务的可用性和负载能力。
通过NAT的负载均衡功能，可以将多个内网主机映射到不同的公共IP地址上，从而实现负载均衡。
5.IPv6过渡：由于IPv6的逐渐推广，很多网络还在使用IPv4、通过NAT64技术，可以实现IPv4与IPv6之间的互联互通，使得IPv6用户可以访问IPv4网络资源。
需要注意的是，虽然NAT在一定程度上提高了网络的安全性和可用性，但也存在一些限制和问题。
华为NAT配置
华为NAT配置背景： 早在20世纪90年代初，有关RFC⽂档就提出啦IP地址耗尽的可能。
，2019年11⽉26⽇，是⼈类互联⽹时代值得纪念的⼀天，全球43亿个IPv4地址今⽇正式耗尽。
IPv6技术虽然能从根本上解决地址短缺的问题，但也⽆法⽴刻替换现有成熟且⼴泛应⽤的IPv4⽹络。
那么必须使⽤⼀些技术⼿段来延长IPv4的寿命，，其中⼴泛使⽤的技术之⼀就是⽹络地址转换（Network AddressTranslation，NAT）原理： NAT是将IP数据报⽂报头中的IP地址 转换为另⼀个IP地址的过程NAT有3种类型：静态NAT、动态地址NAT以及⽹络地址端⼝转换NAPT功能及应⽤场景： 功能：主要⽤于实现内部⽹络（私有IP地址）访问外部⽹络（公有IP地址） NAT转换设备（实现NAT功能的⽹络设备）维护这地址转换表，所有经过NAT转换设备并且需要进⾏地址转换的报⽂，，都会通过该表做相应转换。
NAT转换设备处于内部⽹络和外部⽹络的连接处，，常见的有路由器、防⽕墙等。
实验⽬的：实验内容：实验拓扑：实验编址：实验步骤： 1.基本配置 根据实验编址表进⾏相应的基本配置，，并使⽤ping命令检测各直连链路的连通性。
2.配置静态NAT（⼀对⼀） 公司在⽹关路由器R1上配置访问外⽹的默认路由 由于内⽹使⽤的都是私有IP地址，，员⼯⽆法直接访问公⽹。
现需要在⽹关路由器R1上配置NAT地址转换，将私⽹地址转换为公⽹地址。
PC1为公司客户经理使⽤的终端，不仅需要⾃⾝能访问外⽹，，还需要外⽹⽤户也能直接访问他，，因此⽹络管理员分配啦⼀个公⽹IP地址202.1069.10.2给PC1座⾦泰NAT地址转换。
在R1的GE 0/0/0接⼝下使⽤nat static 命令配置内部地址到外部地址的⼀对⼀转换配置完之后，在R1上查看NAT静态配置信息，并在PC1ping检测与外⽹的连通 PC1通过静态NAT地址转换，成功访问外⽹，，在路由器R1上的GE 0/0/0接⼝抓包查看NAT地址是否转换成功，结果如下图 可以看到R1已经成功把来⾃PC1的ICMP报⽂的源地址172.16.1.1转换为公⽹地址202.169.10.5。
NAT的基本原理与应用
NAT的基本原理与应用NAT（Network Address Translation）是一种常见的网络技术，用于在私有网络和公共网络之间转换IP地址。
NAT的基本原理是通过修改数据包中的源IP地址和目标IP地址来实现地址转换。
当内部网络中的计算机要与外部网络通信时，NAT会将内部计算机的私有IP地址映射为一个公共IP地址，并将数据包发送到外部网络。
在返回的数据包中，NAT会将目标IP地址改为内部计算机的私有IP 地址，并将数据包发送回给内部网络。
这种方式可以使得内部网络中的多个计算机共享同一个公共IP地址，从而实现了网络地址的转换。
NAT的主要应用包括以下几个方面：1.IP地址转换：由于IPv4地址资源的限制，很多网络提供商只提供有限的公共IP地址。
通过使用NAT，内部网络中的多个计算机可以共享同一个公共IP地址，从而节省了地址资源。
2.安全性提高：由于私有网络中的计算机使用的是私有IP地址，这些IP地址在公网中是无法直接访问的。
NAT可以将内部计算机的私有IP 地址转换为公共IP地址，从而隐藏了内部网络的真实IP地址，提高了网络的安全性。
3.网络扩展性：NAT可以将一个内部网络扩展到多个公共IP地址，这样就可以连接更多的计算机和设备到互联网上。
这对于大型企业或者云计算环境非常重要。
4.网络管理和监控：NAT可以对内部网络的流量进行管理和监控，例如，可以限制特定IP地址或端口号的访问，或者记录特定IP地址的请求和响应信息，以便进行网络故障排查和安全审计。
5.IPv6迁移：由于IPv6的广域部署较慢，NAT被用作一种临时解决方案。
IPv4与IPv6之间的转换可以通过使用NAT64和DNS64来实现，其中NAT64将IPv6流量转换为IPv4流量，而DNS64则通过对DNS请求进行转换来实现。
尽管NAT有很多优点和应用，但是也有一些限制和问题。
首先，NAT会引入一定的延迟，对于对网络速度要求较高的应用可能会产生影响。
NAT的基本原理与应用
NAT的基本原理与应用NAT（Network Address Translation）是一种将私有网络地址转换为公共网络地址的网络技术。
它的基本原理是通过将私有网络中的IP地址映射为公共网络中的IP地址来实现网络通信。
NAT技术的应用广泛，可以用于家庭网络、企业网络以及互联网服务提供商（ISP）等不同网络环境中。
NAT基本原理如下：1.私有IP地址范围：私有网络通常使用私有IP地址范围，例如IPv4中的10.0.0.0/8、192.168.0.0/16和172.16.0.0/12等。
这些地址范围是在互联网上不能直接访问的。
2.NAT设备：NAT设备是网络中实现NAT功能的设备，例如家庭路由器、防火墙或NAT网关。
NAT设备通常同时具有私有网络接口和公共网络接口。
3.外部IP地址：NAT设备的公共网络接口需要配置一个外部IP地址，可以是ISP提供的公网IP地址或者是多个公网IP地址中的一个。
4.NAT映射表：NAT设备维护着一个NAT映射表，记录了私有网络中的内部地址和对应的公共网络中的外部地址的映射关系。
当内部主机发起一个与外部主机的通信请求时，NAT设备会将内部主机的私有IP地址替换为一个外部IP地址，同时在NAT映射表中记录这个转换关系。
当外部主机返回响应时，NAT设备会根据映射表将响应转发给正确的内部主机。
NAT技术的应用包括：1.IP地址转换：NAT技术实现了私有网络中的IP地址与公共网络中的IP地址之间的转换，解决了IPv4地址短缺的问题。
通过将多个内部主机共享一个公共IP地址，可以有效地节约IP地址资源。
2.访问控制：NAT设备可以根据特定规则对数据包进行过滤和转发。
它可以根据源IP地址、目的IP地址、端口号等信息进行筛选，从而实现访问控制和安全防护。
3.地址隔离：私有IP地址在互联网上不能直接访问，这有助于提高网络的安全性。
NAT设备通过将私有IP地址转换为公共IP地址，实现了内部网络与外部网络之间的隔离。
NAT工作原理及其配置方法
NAT工作原理及其配置方法Network Address Translation（NAT）是一种在互联网连接中使用的技术，它允许一个IP地址与多个本地IP地址之间进行映射转换。
NAT是一个关键的网络组件，它在路由器、防火墙和其他网络设备中广泛应用。
在本文中，我们将详细介绍NAT的工作原理以及如何配置NAT。
1.NAT的工作原理：NAT的工作原理是通过转换IP地址和端口号来实现的。
当内部网络上的设备与外部网络进行通信时，NAT会将内部设备的IP地址和端口号转换为公共IP地址和端口号。
这个转换的过程可以分为以下几个步骤：a.发起请求：当内部设备发起一个连接请求时，它会将请求发送到NAT设备。
请求包含了源IP地址和端口号以及目标IP地址和端口号。
b.转换源IP地址和端口号：NAT设备将请求包中的源IP地址和端口号替换为它自己的公共IP地址和一个未被使用的端口号。
c.转发请求：转换后的请求包被发送到外部网络中的目标设备。
外部设备将响应发回给NAT设备。
d.转换目标IP地址和端口号：NAT设备接收到响应后，将响应包中的目标IP地址和端口号替换为内部设备的原始IP地址和端口号。
e.转发响应：转换后的响应包被发送给内部设备，完成了通信过程。
2.NAT的配置方法：NAT的配置可以通过路由器、防火墙或其他网络设备来完成。
以下是一些常用的配置方法：a.静态NAT：静态NAT是一种将内部网络设备的IP地址映射为一个公共IP地址的方法。
这种方法通常用于将内部服务器暴露给外部网络。
要配置静态NAT，首先需要指定一个公共IP地址，然后将内部设备的IP地址与公共IP地址进行绑定。
这样，当外部网络发送请求到公共IP地址时，NAT设备会将请求转发给对应的内部设备。
b.动态NAT：动态NAT是一种在需要时根据需要分配公共IP地址的方法。
这种方法通常用于在内部网络上使用私有IP地址时，将多个设备共享一个公共IP地址。
要配置动态NAT，首先需要指定一个公共IP地址和一个IP地址池，然后将内部设备的IP地址与IP地址池进行绑定。
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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。 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。
TCP/UDP IP NAT
Link Layer
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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
IP层 由N A T SERVER命 令形成的 关联表 Yes
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NAT基本概念
公有地址和私有地址
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：
可以使用地 址转换访问 Internet
不能访问 Internet
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NAT的基本工作原理
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。
RFC2993
Architectural Implications of NAT
RFC 2663
IP Network Address Translator (NAT) Terminology and Considerations
RFC 3027
Protocol Complications with the IP Network Address Translator
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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
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(200.0.0.66: 23 (200.0.0.66: 23
-
100.100.100.100:12964) ------> 2.0.0.10: 1001)
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NAT的基本工作原理
PAT方式
10.0.0.0
172.16.0.0 192.168.0.0
- 10.255.255.255
- 172.31.255.255 - 192.168.255.255
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NAT基本概念
地址池
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NAT的基本工作原理
NPAT方式
( 10.0.0.10: 1001 (100.100.100.100:12964 (192.168.1.1:2001
-
200.0.0.66: 23) ------> 200.0.0.66: 23) 200.0.0.67: 25)
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NAT基本概念
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。
Security Level:
NAT原理与基本应用
ISSUE 4.0
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NAT技术实现了私网与公网的互访，
为私网提供了安全保障，也给公网带 来了安全隐患。
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第1章 NAT基本概念 第2章 NAT工作原理
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NAT的基本工作原理
NAT在系统中的位置
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学习指南
开篇会介绍一些和NAT相关的基本概念
重点理解NAT的入口和出口转换流程
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参考资料
RFC 3022
Traditional IP Network Address Translator (Traditional NAT)
(200.0.0.66: 23 (200.0.0.66: 23 (200.0.0.67: 25
-
100.100.100.100:12964) ------> 2.0.0.10: 1001) 192.168.1.1:2001)
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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 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。
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NAT基本概念
转换关联
转换关联就是将一个地址池和一个访问列表关联起来，这种关 联指定了“具有某些特征的IP报文”是使用“这样的地址池中 的地址”，而另一些可能是使用另外一个地址池中的地址。在 地址转换时，是根据这样的对应进行地址转换的。当一个内部 网络的数据包文发往外部网络时，首先根据访问列表判定是否 是允许的数据包，然后根据转换的关联找到于之相对应的地址 池，我们就可以把源地址转换成这个地址池中的某一个地址， 完成地址转换。
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学习完此课程，您将会：
NAT基本概念
NAT工作原理
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第1章 NAT基本概念 第2章 NAT工作原理
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NAT(Network Address Translator)
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。
NAT的基本工作原理
NAT方式
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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 只转换IP报文头中的IP地址，所以适用于所有IP报文转换
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NAT的基本工作原理
PAT方式
(10.0.0.10: 1001
-
200.0.0.66: 23) ------> 200.0.0.66: 23)
(100.100.100.100:12964 -