网络地址转换(NAT)
网络地址转换协议NAT详解
网络地址转换协议NAT详解网络地址转换（Network Address Translation，NAT）是一种在计算机网络中向本地网络中的多个主机分配多个公共IP地址的技术。
NAT技术在IPv4网络中得到广泛应用，它的主要用途是使本地网络能够共享有限的公共IP地址。
NAT将私有IP地址转换为公共IP地址，使得内网中的多台计算机可以通过共享公共IP地址与公网进行通信。
NAT技术在路由器上实现，它会维护一个地址转换表，记录着内部主机与外部网络之间的映射关系。
NAT可以实现以下功能：1.IP地址转换：NAT通过将内网中的私有IP地址转换为合法的公共IP地址，实现内网与外网之间的通信。
2.IP地址共享：通过使用NAT，多个内部主机可以共享一个公共IP 地址，减少了公共IP地址的消耗。
3.安全性增强：NAT可以隐藏内网主机的真实IP地址，外部网络无法直接访问内网主机，从而提高了网络的安全性。
4.端口转换：NAT还可以实现端口转换，使得多个内网主机可以使用同一个公共IP地址与外部网络进行通信。
NAT的工作原理如下：1.内网主机向外网发送数据包时，数据包中的源IP地址会被NAT路由器替换为公共IP地址。
2.NAT路由器在转发数据包之前，将原始源IP地址和端口加入地址转换表，并为该连接分配一个公共IP地址和端口。
3.当外部主机回复数据包时，数据包中的目标IP地址是公共IP地址，NAT路由器会根据地址转换表将数据包转发给对应的内网主机。
4.NAT路由器会周期性地检查地址转换表中的转换规则是否过期，并删除不再活跃的连接。
尽管NAT在一定程度上解决了IPv4地址枯竭的问题，但也带来了一些问题和限制：1.限制了网络应用：由于NAT对于网络应用的支持不完全，一些对于特定端口或协议的网络应用可能无法正常工作。
2.不利于点对点连接：NAT增加了网络通信的复杂性，不利于建立点对点的连接。
3. 不支持IPSec：由于NAT会修改IP报文的源IP地址，导致与IPSec等加密协议不兼容。
网络地址转换(NAT)详解
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(保留)地址转化为合法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，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。
虽然NAT可以借助于某些代理服务器来实现，但考虑到运算成本和网络性能，很多时候都是在路由器上来实现的。
随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就愈加显得捉襟见肘。
事实上，除了中国教育和科研计算机网(CERNET) 外，一般用户几乎申请不到整段的C类IP地址。
在其他ISP那里，即使是拥有几百台计算机的大型局域网用户，当他们申请IP地址时，所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。
显然，这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求，于是也就产生了NAT技术。
l.NAT简介借助于NAT，私有(保留)地址的"内部"网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址(甚至是1个)即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。
NAT将自动修改IP报文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校验则在NAT 处理过程中自动完成（对于ICMP，NAT也自动完成地址转换）。
有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中，所以还需要同时对报文进行修改，以匹配IP头中已经修改过的源IP地址。
否则，在报文数据都分别嵌入IP地址的应用程序就不能正常工作。
2.NAT实现方式NAT的实现方式有三种，即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat 和端口多路复用OverLoad。
静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。
第4章 网络地址转换(NAT)
第4章网络地址转换（NAT）⏹NAT概述随着网络的发展，公用IP地址的需求与日俱增。
为了缓解公用IP地址的不足，并且保护公司内部服务器的私网地址，可以使用NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术将私网地址转化成为公网地址，缓解IP地址的不足，并且隐藏内部服务器的私网地址。
⏹NAT的概述与现实方式1.NAT概念网络地址转换（NAT）通过将内部网络的私有IP地址翻译成全球唯一的公网IP地址，使内部网络可以连接到互联网等外部网络上，广泛应用于各种类型的互联网接入方式和各种类型的网络中。
原因很简单，NAT不仅解决了IP地址不足的问题，而且还能够隐藏内部网络的细节，避免来自网络外部的攻击，起到一定的安全作用。
借助于NAT，私有保留地址的内部网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，这样一个局域网只需要少量地址（甚至是一个），即可实现使私有地址网络中的所有计算机与互联网的通信需求。
2.NAT的实现方式NAT的实现方式有以下三种：静态转换（Static Translation）动态转换（Dynamic Translation）端口多路复用（Port Address Translation，PAT）静态转换IP地址的对应关系是一对一且不变的，并没有节约公用IP地址，只是隐藏了主机的真实地址。
动态转换虽然在一定情况下节约了公用IP地址，但是当内部网络同时访问Internet的主机数大于合法地址池中的IP地址数时就不适用了。
端口多路复用可以使所有的内部网络主机共享一个合法的外部IP地址，从而最大限度的节约IP地址资源。
由于动态转换形成的IP地址的对应关系是不确定的、随机的；端口多路复用使用的是端口号的转换，也是不确定的，所以内网服务器不能使用这两种转换方式，这是由于外网用户无法确定服务器合法的公网IP地址，导致无法访问服务器。
这时使用静态转换将私有IP地址转换为固定的合法的IP地址，这样服务器有了固定的合法的公网IP地址，才能实现外网的访问。
什么是网络地址转换
NAT(Network Address Translation 网络地址转换)就是将一个IP地址转换为另一个IP 地址,用于内部地址与Internet IP地址间转换｡适用于解决Internet IP地址紧张､不想让网络外部知道内部网络结构等场合｡
由1994年NAT技术问世以来，NAT技术在企业LAN领域得到广泛应用。
NAT技术主要用于连接和安全方面。
企业内部网络用户数量大，而能申请的公网IP地址有限。
NAT 能够解决公网IP地址短缺问题，实现多个用户共同使用一个合法IP地址连接互联网。
而另一种需要出于安全方面来考虑，在一定程度上防范网络攻击的发生。
企业期望隐藏LAN内部网络结构，NAT可以将内部LAN与外部Internet隔离，使外部网络用户无法了解通过NAT设置的内部IP地址。
nat123也叫网络地址转换，基于NAT技术，将固定的域名或IP映射到一个具有动态IP的主机上，互联网都可以访问经过映射的内网。
同时提供内网IP端口映射到外网，建立拥有固定域名和互联网主机，无论连接ip属于动态还是静态。
通过配置映射端口方式对内网进行管理映射，实现内外网IP转换映射、搭建内网网站、外网访问内网应用等事项。
利用网络地址转换NAT实现内外网互通
利用网络地址转换NAT实现内外网互通网络地址转换（NAT）是一种通信协议，用于在私有网络和公共网络之间建立连接，从而实现内外网的互通。
NAT的作用是将私有网络中的IP地址转换为可以在公共网络上识别的外部IP地址，以实现内网和外网的通信。
本文将介绍如何利用NAT技术实现内外网互通，并讨论NAT的优点和缺点。
一、NAT的原理和功能网络地址转换（NAT）是一种在网络层对IP地址进行转换的技术。
它通过将私有IP地址转换为公共IP地址，使得私有网络中的主机可以和公共网络中的主机进行通信。
NAT的主要功能包括以下几点：1. IP地址转换：NAT将内网的私有IP地址转换为公共网络中的公共IP地址，以实现内外网之间的通信。
2. 端口转换：NAT可以将内网主机的端口映射到公共网络中的端口，以实现多个内网主机通过同一个公共IP地址访问公共网络。
3. 地址映射：NAT会为内网主机分配一个唯一的公共IP地址，使得内网主机可以在公共网络中被识别和访问。
二、利用NAT实现内外网互通的步骤实现内外网的互通需要按照以下步骤进行配置：1. 配置NAT设备：首先，需选择合适的NAT设备作为网关，该设备负责将内网的IP地址转换为公共网络的IP地址。
配置NAT设备需要指定内网和外网的接口，并设置相应的IP地址、子网掩码和网关信息。
2. 配置内网主机：将内网主机连接到NAT设备的内网接口，并对主机进行相应的IP地址配置。
内网主机的IP地址应与NAT设备内网接口位于同一子网。
3. 配置网络策略：根据需求配置网络策略，允许或限制内网主机与公共网络中的主机进行通信。
网络策略规定了内外网之间的访问规则，可以根据需求设置相应的端口映射、访问限制等。
4. 测试网络连通性：配置完成后，进行网络连通性测试，确保内网主机可以正常访问外部网络资源，以及外部网络可以访问内网主机。
如有问题，可通过诊断工具进行故障排查。
三、NAT的优点和局限性NAT技术作为实现内外网互通的关键技术，具有以下几个优点：1. 节省IP地址：通过NAT技术，可以将多个内网主机映射到一个公共IP地址上，有效节省了IP地址资源的使用。
使用网络地址转换(NAT)实现局域网访问互联网
使用网络地址转换（NAT）实现局域网访问互联网随着互联网的普及和发展，越来越多的人们接触到并使用互联网。
无论是家庭还是办公场所，都通常会建立一个局域网来连接多台设备。
然而，局域网内的设备想要访问互联网，则需要使用网络地址转换（NAT）来实现。
一、什么是网络地址转换（NAT）？网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种将内部网络地址转换为外部网络地址的技术，通过这种技术可以实现内部网络设备与互联网的通信。
NAT主要用于将内部网络（局域网）中的私有IP地址转换成全球唯一的公共IP地址，以便在互联网上进行通信。
二、NAT的工作原理1. NAT的基本原理NAT的基本原理是通过路由器或防火墙设备来实现，它将局域网中的多台设备的私有IP地址转换为一个公共IP地址。
在通信过程中，当局域网中的设备发送请求到互联网上的某个服务器时，路由器会自动将该请求的源IP地址从私有IP地址转换为公共IP地址，然后将请求发送到目标服务器。
当目标服务器返回响应时，路由器再将响应的目标IP地址从公共IP地址转换为相应的私有IP地址，然后将响应发送到请求设备。
2. NAT的转换方式NAT的转换方式有两种：静态NAT和动态NAT。
- 静态NAT：静态NAT是指将局域网中的某个设备的私有IP地址与一个全局唯一的公共IP地址进行一对一的映射。
这种方式适合需要将某些设备一直映射到相同的公共IP地址的情况，如服务器等。
- 动态NAT：动态NAT是指将局域网中的多个设备的私有IP地址与一个或多个公共IP地址进行动态映射。
这种方式根据局域网中设备的需求，将可用的公共IP地址动态地分配给设备进行通信。
三、NAT的优势和应用场景1. 优势- 节约IP地址资源：使用NAT可以实现将多个设备共享一个公共IP地址，从而大大节约了IP地址资源的使用。
- 增加网络安全性：NAT作为一种边界设备，将私有网络地址隐藏在公网之后，减少了对内部网络的直接攻击。
nat名词解释
nat名词解释
名词“nat”有多个不同的含义和解释。
以下是其中几个常见的解释：
1. NAT（网络地址转换）：网络地址转换是一种网络通信协议，用于将一个或者多个私有网络IP地址转换为公共网络IP 地址。
通过NAT，多台设备可以通过公共网络共享一个公共IP地址。
这种技术广泛应用于家庭和企业网络中，以提高网络连接的安全性和效率。
2. NAT（National Air Transportation Association）：国家航空运输协会是美国一家非营利组织，代表着美国通用航空行业的利益。
该组织致力于促进航空业的发展和安全，并与政府和其他相关组织合作，制定行业标准和政策。
3. NAT（New Age Traveler）：新时代旅行者是一种子文化群体，主要由年轻人组成，他们崇尚自由、和平和反消费主义。
他们通常生活在流浪之中，居无定所，以旅行为生，依靠自己的能力和人际关系获得生活所需。
4. NAT（Neutrophil-Activating Protein）：中性粒细胞活化因子是一种蛋白质，它在免疫系统中发挥重要作用。
中性粒细胞是一类白细胞，主要负责人体防御细菌和炎症反应。
中性粒细胞活化因子能够激活中性粒细胞，增强它们对微生物的杀伤能力。
总而言之，“nat”是一个具有多重含义和解释的名词，其含义根据上下文和领域而有所不同。
网络地址转换(NAT)的简介
网络地址转换（NAT）的简介首先，要了解NAT 是一个过程，而不是一个结构化协议!1、IP NAT术语内部本地网络指的是连接到属于私有LAN的路由器接口的网络。
对于内部网络中的主机发送到外部目的地的分组，必须对其中的IP地址进行转换。
外部全局网络指的是与LAN外部的路由器相连的网络，它们不能识别LAN中主机的私有地址。
内部本地地址指的是内部网络主机配置的私有IP地址。
使用这种地址的分组离开内部网络前，必须对其地址进行转换。
内部全局地址指的是外部网络看到的内部主机的IP地址，这是转换后的IP地址。
外部本地地址是本地网络发送分组时使用的目标地址，它通常与外部全局地址相同。
外部全局地址是外部主机实际使用的公有IP地址，这种地址是从全局可路由地址空间分配的。
2、静态和动态NAT使用NAT的优点之一是，无法从公共Internet直接访问主机。
然而，如果需要从Internet访问内部网络中一台或多台主机运行的服务以及其他设备，该怎么办呢？从Internet访问本地主机，方法之一是给该设备指定静态地址转换。
静态转换可确保特定主机的私有IP地址总是转换为同一个全局IP地址，还将确保其他本地主机的IP地址不会转换为该注册地址。
这称为静态NAT。
动态NAT指的是路由器被配置成动态地给内部私有网络设备分配全局地址池中的IP地址。
只要会话没有关闭，路由器就将监控该内部全局地址，并向发起会话的内部设备发送确认。
会话结束时，路由器将内部全局地址归还到地址池。
动态NAT让内联网中使用私有IP地址的主机能够访问公共网络（如Internet）；而静态NAT让公共网络中的主机能够访问私有网络中的特定主机。
这意味着配置NAT以便用户能够访问外部网络时，应配置动态NAT；如果希望外部主机能够访问内部网络中的设备，应使用静态NA T。
必要时，可同时部署这两种NAT方法。
3、基于端口的网络地址转换（PAT）如果机构注册的IP地址池很小甚至只有一个IP地址，仍可以通过NAT重载（端口地址转换（P AT））机制，使多个用户可以同时访问公共网络。
- 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)。
10.1.1.3 DA
10.1.1.1
3
SA
192.168.2.2
4
172.20.7.3
外部主机B 外部主机 Internet 10.1.1.2
1
SA
10.1.1.1 172.21.7.3
10.1.1.1
2
NAT转换表 转换表
外部主机C 外部主机
协议 TCP TCP TCP
内部用局部IP 内部用局部IP地址 IP地址 10.1.1.3:1492 10.1.1.2:1723 10.1.1.1:1024
NAT的术语 NAT的术语2-1 的术语2
• 使用双向NAT可以处理地址交叉的情况 使用双向NAT NAT可以处理地址交叉的情况 • 使用两个方向上的动态NAT 使用两个方向上的动态NAT • 会用到4种类型的地址 会用到4
公司合并， 公司合并， 可能导致地 址交叉
B公司 公司 10.1.1.0
A公司 公司 10.1.1.0
网络地址转换概述4 网络地址转换概述4-1
• 地址转换的提出背景
– 合法的IP地址资源日益短缺 合法的IP IP地址资源日益短缺 – 一个局域网内部有很多台主机，但不是每台主机都有合 一个局域网内部有很多台主机， 法的IP地址，为了使所有内部主机都可以连接因特网， IP地址 法的IP地址，为了使所有内部主机都可以连接因特网， 需要使用地址转换 – 地址转换技术可以有效地隐藏内部局域网中的主机，具 地址转换技术可以有效地隐藏内部局域网中的主机， 有一定的网络安全保护作用 – 地址转换可以在局域网内部提供给外部FTP、WWW、 地址转换可以在局域网内部提供给外部FTP WWW、 FTP、 Telnet服务 Telnet服务
不支持的 业务类型
路由表更新 DNS区域传送 DNS区域传送 BOOTP talk， talk，ntalk SNMP Netshow
转换LAN 转换LAN内部地址 LAN内部地址
5
10.1.1.3 DA
10.1.1.1
3
SA
192.168.2.2
4
172.20.7.3
外部主机B 外部主机B Internet 10.1.1.2
静态NAT配置3 静态NAT配置3-3 NAT配置
5
192.168.100.6 DA
192.168.100.2
3
SA
61.159.62.130
4
155.34.2.3 外部主机
Internet 192.168.100.3
1
SA
2 NAT转换 转换
61.159.62.129 192.168.100.1 NAT转换表 转换表 210.3.4.5 外部主机
支持在数据流中有 IP地址的业务类型 IP地址的业务类型
ICMP FTP（包括PORT FTP（包括PORT和 PASV) PORT和 TCP/IP上的NetBIOS（ TCP/IP上的NetBIOS（数据 上的NetBIOS 报、名称和会话服务 DNS（ DNS（A和PTR查询） PTR查询） 查询 H.323/NetMeeting IP多播（只转换源地址） IP多播（只转换源地址） 多播
AB公司 公司
NAT的术语 NAT的术语
• 自己用的拖鞋代表内部局部地址, 自己用的拖鞋代表内部局部地址 内部局部地址, • 给别人用的拖鞋代表外部局部地址 给别人用的拖鞋代表外部局部地址 • 自己用的皮鞋代表内部全局地址, 自己用的皮鞋代表内部全局地址 内部全局地址, • 别人穿的皮鞋代表外部全局地址; 别人穿的皮鞋代表外部全局地址 外部全局地址;
将内部网络地址172.168.100.1-172.168.100.254转 将内部网络地址172.168.100.1-172.168.100.254转 172.168.100.1 换为合法的外部地址61.159.62.130 61.159.62.130换为合法的外部地址61.159.62.130-61.159.62.190
静态NAT配置3 静态NAT配置3-2 NAT配置
• 第一步： 设置外部端口 第一步：
Router(config)#interface serial 0/0 Router(config-if)#ip address 61.159.62.129 255.255.255.248
• 第二步 ：设置内部端口
192.168.100.2
192.168.100.2
协议
TCP TCP TCP
内部用局部IP 内部用局部IP地址 IP地址
192.168.100.2 192.168.100.3 192.168.100.6
内部用全局IP 内部用全局IP地址 IP地址
61.159.62.130 61.159.62.131 61.159.62.134
……
• 第四步：在内部和外部端口上启用NAT 第四步：在内部和外部端口上启用NAT
Router(config)#interface serial 0/0 Router(config-if)#ip nat outside Router(config)#interface fastethernet 0/0 Router(config-if)#ip nat inside
外部用全局IP 外部用全局IP地址 IP地址
155.34.2.3 210.3.4.5 210.3.4.5
动态NAT配置4 动态NAT配置4-1 NAT配置
Internet 61.159.62.129 172.168.100.1 NAT外部端口 外部端口
NAT内部端口 内部端口
内部网络
172.168.100.2-172.168.100.6/24
内部局部地址
DA=10.1.1.1
外部全局地址
经过路由器转换的包 SA=193.3.3.1
外部局部地址
4
外部主机B返回的包 外部主机 返回的包
外部全局地址
3
DA=10.1.1.1
内部局部地址
SA=10.1.1.1 DA=192.2.2.1
内部全局地址
NAT的优缺点 NAT的优缺点
• NAT的优点 NAT的优点
– – – – 节省公有合法IP 节省公有合法IP地址 IP地址 处理地址交叉 增强灵活性 安全性
• NAT的缺点 NAT的缺点
– 延迟增大 – 配置和维护的复杂性 – 不支持某些应用
NAT支持的数据流 NAT支持的数据流
支持的业务类型和应 用
任何应用数据流中不承 载源/目的IP IP地址的 载源/目的IP地址的 TCP/UDP业务 TCP/UDP业务 HTTP TFTP Telnet NTP NFS
10.1.1.127 虚拟主机
TCP TCP TCP
NAT配置 NAT配置
• NAT配置步骤
1、接口IP地址配置 接口IP IP地址配置 使用访问控制列表定义哪些内部主机能做NAT 哪些内部主机能做 2、使用访问控制列表定义哪些内部主机能做NAT 决定采用什么公有地址， 3、决定采用什么公有地址，静态或地址池 4、指定地址转换映射 在内部和外部端口上启用NAT 5、在内部和外部端口上启用NAT
Router(config)#interface FastEthernet 0/0 Router(config-if)#ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
• 第三步： 在内部本地和内部合法地址之间建立静态 第三步： 地址转换
Router(config)#ip nat inside source static 192.168.100.2 61.159.62.130 Router(config)#ip nat inside source static 192.168.100.3 61.159.62.131
NAT的术语 NAT的术语2-2 的术语2
2
10.1.1.1
1
internet 10.1.1.1 外部主机B 外部主机
4
主机A 主机 NAT
3
经过路由器转换的包 SA=192.2.2.1
内部全局地址
主机A发出的包 主机 发出的包
1
外部局部地址
2
10.1.1.2 外部主机C 外部主机
SA=10.1.1.1 DA＝193.3.3.1 ＝
本章结构
NAT的概念 的概念 NAT概念和术语 概念和术语 NAT的术语 的术语 NAT的优势缺点 的优势缺点
网络地址转换 NAT/PAT
NAT的应用 的应用
静态NAT的配置 的配置 静态 动态NAT的配置 的配置 动态 PAT的配置 的配置
NAT的配置 的配置 NAT的检查与排 的检查与排 错
TCP负载均衡配置 负载均衡配置 用NAT解决地址交叉的问题 解决地址交叉的问题
地址转换
Internet
IP:202.0.0.1 Port:3010
PC2
局域网
IP:192.168.0.2 Port:3010
网络地址转换概述4 网络地址转换概述4-4
• NAT的3种实现方式 NAT的
– – – 静态转换(一对一的转换) 静态转换(一对一的转换) 动态转换（多对多的转换） 动态转换（多对多的转换） 地址及端口的转换） 端口多路复用 （地址及端口的转换）
1
SA
10.1.1.1 172.21.7.3
10.1.1.1 协议 TCP
2
NAT转换表 转换表 内部用全局 IP地址 IP地址 192.168.2.2
外部主机C 外部主机 外部用全局 IP地址 IP地址 172.20.7.3:2 3
内部用局部 IP地址 IP地址 10.1.1.1
复用LAN 复用LAN的内部地址 LAN的内部地址
1
10.1.1.3