PAT地址池复用配置详解
7.PAT的配置
7.PAT的配置
PAT的配置
PAT又称端口NAT（Port NAT），它可将多个内部地址映射为一个合法地址，用不同的端口号区分各个内部地址。
这种方法只需要一个合法IP地址，但可能会导致信道的一定拥塞。
图3
在R1上配置PAT，将内网中网络地址为192.168.10.0/24中任一个私有IP地址翻译成R1的S0口的IP地址，配置方法如下：
1、配置NAT的入端和出端：
R1(config)#interface e0
R1(config-if)#ip nat inside
R1(config-if)#interface s0
R1(config-if)#ip nat outside
本例中R1路由器的e0口是NAT的入端，s0口是NAT的出端。
2、配置PAT：
R1(config)#access-list 1 permit 192.168.10.0 0.0.0.255
R1(config)#ip nat inside source list 1 interface s0 overload
第1句：定义一个访问列表，编号为1，列表规则是前24位为192.168.10，最后8位为任意值。
这个列表用于匹配内网IP。
第2句：启用NAT翻译，条件是匹配列表1的地址用接口S0的地址进行翻译。
配置完成后，从外网来看，整个内网只有一个IP地址，就是R1的S0口的地址。
PAT 基于端口的NAT
PAT叫端口地址转换，NAT是网络地址转换，由RFC 1631定义。
PAT可以看做是NAT的一部分。
在NAT时，考虑一种情形，就是只有一个Public IP，而内部有多个Private IP，这个时候NAT就要通过映射UDP和TCP端口号来跟踪记录不同的会话，比如用户A、B、C同时访问CSDN，则NAT路由器会将用户A、B、C访问分别映射到1088、1098、23100（举例而已，实际上是动态的），此时实际上就是PAT了。
由上面推论，PAT理论上可以同时支持（65535 - 1024）= 64511个连接会话。
但实际使用中由于设备性能和物理连接特性是不能达到的，CISCO的路由器NAT功能中每个Public IP最多能有效地支持大约4000个会话。
PAT普遍应用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。
PATT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT 设备选定的TCP端口号。
也就是采用port multiplexing 技术，或改变外出数据的源port的技术将多个内部ip地址映射到同一个外部地址;随着Internet的飞速发展，网上丰富的资源产生着巨大的吸引力。
接入Internet、访问Internet成为当今信息业最为迫切的需求。
但这受到IP地址的许多限制。
首先，许多局域网在未联入Internet之前，就已经运行许多年了，局域网上有了许多现成的资源和应用程序，但它的IP地址分配不符合Internet的国际标准，因而需要重新分配局域网的IP地址，这无疑是劳神费时的工作；其二，随着Internet的膨胀式发展，其可用的IP地址越来越少，要想在ISP处申请一个新的IP地址已不是很容易的事了。
这不仅仅是费用的问题，而是IP地址的现行标准IPv4决定的。
当然，随着IPv6的出台，这个问题应当能够得到解决。
但从IPv4到IPv6的升级不是一两天就能完成的。
任务5.2 动态NAPT及静态NAT配置
NAT配置ØNAT技术基本概念ØNAT技术分类ØNAPT配置流程ØNAT配置命令•连接到互联网的设备都需要一个唯一的、合法的IP地址来标识，但随着互联网的发展，终端数量的增多，以及IPv4地址空间本身的限制，IPv4地址无法实现一对一的分配。
•NAT技术有效缓解了IP地址紧张的局面。
通过将多个私有地址转化为一个或多个公有地址，解决内网用户数量多而公有IP地址数量少的情况。
•本次任务介绍NAT技术的分类、工作原理及配置方法。
•内网主机访问互联网时，必须要有一个公网地址身份标识。
•NAT（Network Address Translation）技术可以实现IP数据报文头中的IP地址的转换，当内部网络访问外部网络时，将IP数据包头中的私有地址（源IP地址）转化为公网地址。
•通过NAT技术部署，可以实现公网地址和私有地址的“一对多”的映射关系，以此缓解IPv4地址紧张的局面。
地址类型私有地址范围A10.0.0.0～10.255.255.255B172.16.0.0～172.31.255.255C192.168.0.0～192.168.255.255私有地址是从A、B、C三类地址中各划取一段作为私有地址空间。
私有地址不能被互联网识别，仅供局域网内部通信使用，并且在不同的局域网中可以复用。
Ø静态NAT•将内网中的一个私有IP固定地转换为一个公网IP（固定转换）。
通常应用在允许外网主机访问内网服务器的环境中，外网主机可通过其所映射的公网地址来访问内网服务器。
静态NAT工作过程示意图Ø动态NAT•将内网中的一个私有IP转换为公网IP地址池中的一个地址（临时转换）。
内网主机访问外网时，若地址池有可用地址，转换使用；若无可用地址，主机将无法访问外网，直到其它主机通信结束，映射关系解除，公网地址重新释放地址池中才可转化使用。
•动态NAT实现“一对一”的地址转换，并不能起到节约公网地址的作用，并且公网IP地址池中的地址个数限制了同时访问外部网络的内网用户数量，因此不适应于目前网络部署。
4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划
4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划PRACH规划以及邻区规划和PCI规划一、PRACH规划PRACH（Physical Random Access Channel）是LTE网络中用于UE（User Equipment）发起随机接入的物理信道。
PRACH规划是为了保证网络的接入性能和系统容量，合理配置PRACH资源。
1. PRACH参数PRACH配置需要考虑以下参数：a. PRACH配置索引：用于标识PRACH配置的索引号，取值范围为0-63。
b. PRACH配置时隙：用于指定PRACH信道的发送时隙，取值范围为0-14。
c. PRACH频域位置：用于指定PRACH信道的发送频域位置，取值范围为0-98。
d. PRACH前导符号：用于指定PRACH信道的前导符号，取值范围为0-3。
2. PRACH规划流程PRACH规划的流程包括以下几个步骤：a. 确定PRACH配置索引：根据网络需求和系统容量，选择合适的PRACH配置索引。
b. 确定PRACH配置时隙和频域位置：根据网络拓扑和覆盖需求，确定PRACH信道的发送时隙和频域位置。
c. 确定PRACH前导符号：根据网络拓扑和信道质量要求，选择合适的PRACH前导符号。
d. 验证PRACH规划：通过仿真或者实际测试，验证PRACH规划的性能和容量。
二、邻区规划LTE网络中，邻区规划是为了优化网络覆盖和容量，提高用户体验和系统性能。
邻区规划主要包括频点规划、PCI规划和PRACH邻区规划。
1. 频点规划频点规划是为了避免频点重叠和频率干扰，合理配置LTE网络的频点资源。
频点规划需要考虑以下因素：a. 频段划分：根据不同地区和运营商的频谱资源，确定LTE网络的频段划分。
b. 频点间隔：根据频率规划原则，确定不同频段之间的频点间隔。
c. 频点配置：根据网络需求和系统容量，合理配置LTE网络的频点资源。
2. PCI规划PCI（Physical Cell Identity）是LTE网络中用于区分不同小区的物理标识。
PCI及PRACH参数规划指导原则
PCI及PRACH参数规划指导原则PCI（Physical Cell Identity）是物理小区标识，PRACH（Physical Random Access Channel）是物理随机接入信道。
PCI和PRACH参数规划是无线网络规划中的重要环节，其主要目的是优化系统容量、覆盖范围和干扰效应，提高网络的性能和用户体验。
本文将重点介绍PCI和PRACH参数规划的指导原则。
（1）避免PCI冲突：由于邻近小区的干扰可能会影响网络性能，需要避免PCI冲突，即相邻小区不应采用相同的PCI。
采用PCI规划工具对整个网络进行PCI规划，保证相邻小区使用不同的PCI。
（2）最小化PCI重用：PCI重用是指网络中使用相同PCI的小区数量，重用次数越多，意味着在同一位置上干扰越大。
尽量选择不同的PCI，减小PCI重用次数，以降低干扰影响。
（3）均衡PCI：要保持小区之间的PCI分布均匀，避免出现多个相邻小区使用相同PCI的情况。
通过调整PCI规划参数，可以实现均衡PCI的分布，提高网络性能。
（4）考虑小区特性：根据不同小区的特性，合理选择PCI值。
例如，城市区域可能需要更多的PCI重用次数，而农村区域则需要更少的PCI重用次数，因此需要根据实际情况进行相应的PCI规划。
（5）定期PCI优化：随着网络的发展和用户数量的增加，需要定期进行PCI优化。
通过监测系统中的干扰情况，进行相应的PCI重规划，以提高网络性能。
（1）PRACH配置：PRACH配置包括PRACH子帧号、PRACH格式和PRACH时隙号等参数。
要根据系统容量需求和网络负载情况进行PRACH配置。
通常，PRACH格式0、1和2适用于低负载情况，而PRACH格式3、4和A1适用于高负载情况。
（2）PRACH功率：PRACH的功率与小区的覆盖范围和容量密切相关。
对于大范围的覆盖，应提高PRACH功率；对于高容量需求，应适当降低PRACH功率，避免过大的干扰。
NAT与PAT原理
NAT与PAT原理网络地址转换（NAT）和端口地址转换（PAT）是用于解决IPv4地址不足问题的常见技术。
它们允许多个主机共享一个公共IP地址，并且在内部网络和外部网络之间转换数据包。
本文将详细介绍NAT和PAT的原理及其在网络通信中的应用。
一、NAT的原理NAT是一种通过更改数据包的源IP地址和/或目的IP地址来转换IP数据包的技术。
它主要用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以实现内部网络与外部网络之间的通信。
NAT的原理可以分为四个步骤：1. 源IP地址转换：当内部网络中的主机发送数据包到外部网络时，NAT设备将替换数据包中的源IP地址为公共IP地址。
这样，目标网络收到数据包后可以正确地将响应发送回NAT设备。
2. 目的IP地址转换：当外部网络中的主机向内部网络发送数据包时，NAT设备将替换数据包中的目的IP地址为内部网络中的主机IP地址。
这样，数据包可以正确地被内部网络中的目标主机接收。
3. 端口转换：NAT设备还可以转换数据包中的端口号，以便将多个内部主机与同一个公共IP地址关联起来。
此过程称为PAT（端口地址转换）。
4. 跟踪转换：NAT设备还可以维护一个转换表，用于跟踪内部主机与外部主机之间的通信。
这样，NAT设备可以正确地将响应数据包传递回正确的内部主机。
二、PAT的原理PAT是NAT的一种变种，用于将多个内部主机共享一个公共IP地址和端口号。
其原理与NAT类似，不同之处在于它还转换了数据包中的端口号。
PAT的原理可以分为以下几个步骤：1. 源IP地址转换：PAT设备将内部主机发送的数据包的源IP地址替换为公共IP地址。
2. 目的IP地址转换：PAT设备将外部网络发送的数据包的目的IP 地址替换为内部网络中的内部主机IP地址。
3. 端口转换：PAT设备将内部主机发送的数据包的端口号转换为一个唯一的端口号。
这样，当响应数据包到达PAT设备时，它可以根据目的端口号将响应数据包传递给正确的内部主机。
网络地址转换(PAT)
网络地址转换（PAT）一、静态NAT1.实验环境GNS3模拟软件2.网络拓扑及IP地址规划如图3. 通过配置PAT实现IP地址的多路复用，达到节省IP地址的目的4.实验步骤（IP地址配置步骤省略）R1上的配置R1(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255R1(config)#ipnat pool test 12.0.0.3 12.0.0.3 netmask 255.255.255.0R1(config)#ipnat inside source list 1 pool test overlR1(config)#ipnat inside source list 1 pool test overloadR1(config)#int fa0/0R1(config-if)#ipnat inside R1(config)#int fa0/1R1(config-if)#ipnat outside 在R1上开启debug信息R1#R1#debug ipnatIP NAT debugging is onR1#使用ping命令，验证地址转换通过上述实验，可以看到PCI和PC2都是转换成12.0.0.3后和外部网络进行通信二、复用路由器外部端口的PAT（端口多路复用）端口多路复用的原理和上述实验的原理都是一样的，这里不用配置转换的地址池。
这里使用同样的拓扑图和IP地址进行配置R1上的配置（IP地址配置省略）R1(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255R1(config)#ipnat inside source list 1 interface fa0/1 overloadR1(config)#int fa0/0R1(config-if)#ipnat insideR1(config)#R1(config)#int fa0/1R1(config-if)#ipnat outside在R1上开启debug信息R1#R1#debug ipnatIP NAT debugging is on R1#使用ping命令验证地址转换通过上述实验可以看到，PC1和PC2都是转换成R1的f0/1接口地址12.0.0.1后和外部网络进行通信的有兴趣朋友可以了解更多java教程/java/video.shtml。
4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划
4G LTE网络规划之PRACH规划以及邻区规划和PCI规划一、PRACH规划PRACH（Physical Random Access Channel）是LTE网络中用于UE（User Equipment）随机接入的物理信道。
PRACH规划是指确定PRACH的配置参数，以确保网络能够高效地处理UE的接入请求。
1. PRACH配置参数PRACH配置参数包括PRACH配置索引、PRACH频率偏移、PRACH时隙配置和PRACH前导格式。
PRACH配置索引用于标识PRACH配置，PRACH频率偏移用于确定PRACH信道的频率位置，PRACH时隙配置用于指定PRACH信道在一个无线帧中的时隙位置，PRACH前导格式用于定义PRACH信道的传输格式。
2. PRACH规划流程（1）确定PRACH配置索引：根据网络需求和容量预测，选择适当的PRACH 配置索引。
（2）确定PRACH频率偏移：根据网络频率规划和邻区干扰情况，确定PRACH信道的频率偏移。
（3）确定PRACH时隙配置：根据网络负载和容量需求，确定PRACH信道在一个无线帧中的时隙配置。
（4）确定PRACH前导格式：根据网络覆盖需求和信道质量要求，选择适当的PRACH前导格式。
3. PRACH规划优化为了提高PRACH的效率和容量，可以采取以下优化措施：（1）合理配置PRACH配置索引，避免PRACH冲突和干扰。
（2）根据网络负载和容量需求，灵便调整PRACH时隙配置，以适应不同的业务需求。
（3）根据网络覆盖需求和信道质量要求，选择合适的PRACH前导格式，以提高接入成功率和覆盖范围。
二、邻区规划邻区规划是指确定LTE网络中不同基站之间的邻区关系，以实现无缝切换和优化网络性能。
1. 邻区关系邻区关系包括主邻区和干扰邻区。
主邻区是指一个基站的邻区中，信号强度最强的邻区。
干扰邻区是指一个基站的邻区中，对该基站造成干扰的邻区。
2. 邻区规划流程（1）邻区划分：根据网络拓扑结构和覆盖需求，将LTE网络划分为若干个区域，每一个区域包含若干个基站。
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PAT地址池复用
【实验名称】
PAT地址池复用的配置
【实验目的】
（1）、PAT地址池复用的的工作原理
（2）、 PAT地址池复用的配置方法
【背景描述】
现假设某单位创建了PC1、 PC2和若干其他的PC机，这些PC机要求能能够访问Internet。
为实现此功能，本单位向当地的ISP申请了一段公网的IP地址210.28.1.11-210.28.1.12/24，通过ＰＡＴ转换，内网中所有PC机能够同时访问互联网。
【技术原理】
ＰＡＴ转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，是一种多对一的转换过程。
即内网中的不同的ＩＰ地址通过端口号来实现对应地址池中同一个公有IP地址及端口的转换。
本实例中是有一公有地址池210.28.1.11-12/24。
当然还有Ｒ１路由器上的连接外网端口地址是公有ＩＰ地址。
【实验功能】
允许内部主机可以访问外部网络。
【实验设备】
（1）、路由器（2台）交换机（1台）
（2）、测试和配置用 PC （3台）
（3）、直连或交叉双绞线（5 根）
【实验拓扑】
【实验步骤】
步骤一
路由器R1的基本配置。
Router#configure terminal //进入全局配置模式
Router(config)#in f0/1 //进入端口F0/1
Router(config-if)#ip address 210.28.1.2 255.255.255.0 //配置IP地址
Router(config-if)#no shut //启用端口，使其转发数据
Router(config-if)#exit
Router(config)#in f0/0 //进入端口F0/0
Router(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 //配置IP地址
Router(config-if)#no shut //启用端口，使其转发数据
Router(config-if)#exit
Router(config)#ip route 193.168.1.0 255.255.255.0 210.28.1.1
//设置静态路由
步骤二
路由器R2 的基本配置。
Router#configure terminal //进入全局配置模式
Router(config)#in f0/0 //进入端口F0/0
Router(config-if)#ip address 193.168.1.1 255.255.255.0 //配置IP地址
Router(config-if)#exit
Router(config)#in f0/1 //进入端口F0/1
Router(config-if)#ip address 210.28.1.1 255.255.255.0 //配置IP地址
Router(config-if)#no shut //启用端口，使其转发数据
Router(config-if)#exit
步骤三
在路由器 R1上配置动态 NAT。
PAT
R1（config）# interface fastethernet 0/0 //进入端口F0/0
R1（config-if）#ip nat inside //将 fa0/0 端口定义为内部端口
R1（config-if）#exit
R1（config）# interface fastethernet 0/1 //进入端口F0/1
R1（config-if）#ip nat outside//将 fa0/1 端口定义为外部端口
R1（config-if）#exit
R1（config）#ip nat pool whp 210.28.1.10 210.28.1.11 netmask 255.255.255.0 //定义地址池及起始、终止 IP地址和子网掩码
R1（config）#aceess-list 1 permit 172.16.1.0 0.0.0.255
//定义可以进行NAT转换的内网（ALC）
R1（config）#ip nat inside source list 1 pool whp overload
//将ACL 列表与NAT的地址池进行绑定并复用
R1（config）#end
本例中与动态NAT不同之处在于需要将ACL列表与地址池进行复用。
即：ip nat inside source list 1 pool whp overload。