NAT
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参数
NAT（网络地址转换）是一种将私有IP地址转换为公网IP地址的技术，主要用于缓解IPv4地址空间不足的问题。
以下是NAT的常见参数：
静态NAT：将私有IP地址静态映射到公网IP地址上。
动态NAT：将多个私有IP地址映射到一个公网IP地址上，通常使用端口号进行区分。
端口转发：将来自外部网络的数据包转发到内部网络中的某个设备或服务上。
DNAT（目的NAT）：将外部数据包的目的地址转换为另一个地址。
SNAT（源NAT）：将内部数据包的源地址转换为另一个地址。
PAT（端口地址转换）：将多个私有IP地址和端口号映射到一个公网IP地址的不同端口上。
MASQUERADE：将内部数据包的源地址转换为路由器或防火墙的公网IP地址。
负载均衡：将外部数据包分发到多个内部服务器上，以提高性能和可靠性。
网络安全：通过NAT技术隐藏内部网络结构，增加安全性。
在使用NAT时，需要根据实际情况选择合适的参数进行配置。
需要注意的是，NAT可能会导致一些问题，如IP地址冲突、网络性能问题等，需要仔细考虑并采取相应措施进行解决。
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。
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。
NAT和路由有什么不同
NAT和路由有什么不同网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）和路由是计算机网络中常用的两种技术，它们在网络通信中扮演着不同的角色和功能。
本文将详细探讨NAT和路由的区别。
一、NAT的概念及原理NAT是一种网络传输协议，用于在计算机网络中将私有IP地址转换为公共IP地址，并实现内部网络与外部网络之间的通信。
NAT主要用于解决IPv4地址不足的问题，通过将内部网络中的私有IP地址映射为公共IP地址，从而实现内外网络之间的通信。
NAT的原理是通过一个NAT设备（如路由器）来实现私有IP地址和公共IP地址的转换。
当内网主机发送请求时，NAT设备会将请求包的源IP地址改为公共IP地址，并将映射关系保存在NAT转换表中。
当外部网络返回响应时，NAT设备会根据转换表将响应包的目的IP地址还原为内网主机的私有IP地址，从而实现内外网之间的通信。
二、路由的概念及原理路由是一种网络通信技术，用于在计算机网络中寻找最佳路径，并转发数据包到目标网络或主机。
路由器是实现路由功能的设备，通过查找路由表中的路由信息，选择最佳路径将数据包从源主机转发到目标主机。
路由的原理是基于IP地址的转发，每台路由器都维护着一张路由表，路由表中记录了各个网络之间的连接关系和最佳路径。
当路由器收到一个数据包时，会根据目的IP地址查找路由表，并决定下一跳的路由器。
通过一系列路由器的转发，数据包最终到达目标网络或主机。
三、NAT和路由的不同之处1. 功能角色不同：NAT主要用于在内外网络之间转换IP地址，实现IP地址的复用和内网对外的访问。
而路由主要用于选择最佳路径，转发数据包到目标网络或主机。
2. 地址转换与数据转发：NAT通过地址转换实现内外网络之间的通信，将私有IP地址转换为公共IP地址，并实现映射关系的保存和恢复。
而路由通过查找路由表和数据包转发实现网络中数据的传输。
3. 可深度定制性：NAT支持对IP地址、端口号等信息的修改和转换，可以灵活地控制内外网络之间的通信。
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技术命令、单臂路由命令
nat技术命令、单臂路由命令NAT（Network Address Translation）技术命令和单臂路由（one-armed routing）命令是计算机网络中常用的命令，用于配置和管理网络设备。
以下将详细介绍这两种命令，以及它们在网络环境中的应用和配置方法。
一、NAT技术命令NAT是一种广泛应用于网络环境中的技术，主要用于解决IP地址不足的问题。
它通过将内部网络的私有IP地址转换成公共IP地址，实现了内部网络与外部网络之间的通信。
以下是一些常用的NAT技术命令：1. nat source命令该命令用于配置源地址转换，将内部网络中的私有IP地址转换成公共IP地址。
格式如下：nat source static [内部IP地址范围] [公共IP地址]2. nat destination命令该命令用于配置目的地址转换，将外部网络中的公共IP地址转换成内部网络的私有IP地址。
格式如下：nat destination static [公共IP地址范围] [内部IP地址]3. nat pool命令该命令用于配置连接池，将一组公共IP地址与内部网络的私有IP 地址进行动态映射。
格式如下：nat pool [连接池名称] start [起始IP地址] end [结束IP地址] netmask [子网掩码]4. nat overload命令该命令用于配置负载均衡，将内部网络中的多个私有IP地址通过一个公共IP地址进行转换。
格式如下：nat overload [内部接口]5. show nat命令该命令用于显示和查看NAT配置信息。
格式如下：show nat以上是一些常用的NAT技术命令，通过这些命令可以实现NAT功能的配置和管理。
二、单臂路由命令单臂路由是一种特殊的网络架构，通过使用一个物理接口实现两个逻辑接口的功能。
单臂路由常用于网络监测、流量分析和用户流量控制等场景。
以下是一些常用的单臂路由命令：1. interface命令该命令用于配置物理接口的参数，包括接口类型、IP地址、MTU 等。
nat英文用法
nat英文用法
“NAT”在英文中有多种不同的用法，以下是其中一些常见的用法：
网络地址转换（Network Address Translation）：这是一种将私有IP地址转换为公共IP地址的技术，通常用于实现互联网连接。
在NAT技术中，路由器会创建一个映射表，将私有IP地址和公共IP地址进行转换。
自然对数（Natural Logarithm）：NAT是自然对数的缩写，通常用于数学和科学计算中。
它是以数学常数e（约为2.71828）为底的对数，通常表示为ln(x)。
北美洲旅行者（North American Traveler）：NAT也可以指北美洲旅行者，这是一个针对在北美地区旅行的外国游客的旅游产品。
需要注意的是，NAT在不同的语境中可能有不同的含义，需要根据上下文来确定其具体的含义。
NAT
NAT英文全称是“Network Address Translation”，中文意思是“网络地址转换”，它是一个IETF(Internet Engineering Task Force, Internet工程任务组)标准，允许一个整体机构以一个公用IP （Internet Protocol）地址出现在Internet上。
顾名思义，它是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。
简单的说，NAT就是在局域网内部网络中使用内部地址，而当内部节点要与外部网络进行通讯时，就在网关（可以理解为出口，打个比方就像院子的门一样）处，将内部地址替换成公用地址，从而在外部公网（internet）上正常使用，NAT可以使多台计算机共享Internet连接，这一功能很好地解决了公共IP 地址紧缺的问题。
通过这种方法，您可以只申请一个合法IP地址，就把整个局域网中的计算机接入Internet 中。
这时，NAT屏蔽了内部网络，所有内部网计算机对于公共网络来说是不可见的，而内部网计算机用户通常不会意识到NAT的存在。
如图2所示。
这里提到的内部地址，是指在内部网络中分配给节点的私有IP 地址，这个地址只能在内部网络中使用，不能被路由（一种网络技术，可以实现不同路径转发）。
虽然内部地址可以随机挑选，但是通常使用的是下面的地址：10.0.0.0~10.255.255.255，172.16.0.0~172.16.255.255，192.168.0.0~192.168.255.255。
NAT将这些无法在互联网上使用的保留IP 地址翻译成可以在互联网上使用的合法IP地址。
而全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC（网络信息中心）或者ISP(网络服务提供商)分配的地址，对外代表一个或多个内部局部地址，是全球统一的可寻址的地址。
NAT功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。
比如Cisco路由器中已经加入这一功能，网络管理员只需在路由器的IOS中设置NAT功能，就可以实现对内部网络的屏蔽。
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Device 1
Private Network
NAT
Internet
NAT
Private Network Device
2
Xbox LIVE
NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
NAT
Internet
NAT
Private Network Device
2
0) 192.168.1.1:3074 <-> 2.2.2.2:2000
Private Network
Packet is recognized as being part of the NAT Mapping Endpoint
Device
NAT
Internet
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
RESPONSE PACKET Src IP: 50.50.50.50 Src Port: 80 Dest IP: 2.2.2.2 Dest Port: 2000
2.2.2.2 2000 192.168.100.100 3074
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
Network Address Translation
Moderate NATs
Also known as Port Restricted Cone NATs Will block an incoming packet if its source port has not been included in the NAT Session LIVE works around this by recording the source ports for both addresses on the LIVE servers When you XConnect(), both clients attempt to talk to each other which punches holes for the other peer’s source port
Private Network
Packet source IP and port modified using NAT Mapping Endpoint
Device
NAT
Internet
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port:
This means the door will be open when the incoming key exchange request gets to the receiving NAT
Moderate NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
NAT
MODERATE NAT
Private NetworkDevice
2
0) 192.168.100.100:3074 <-> 3.3.3.3:3000 ALLOW(3074)
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port: DEVICE 1: 2.2.2.2:2000
2.2.2.2 2000 3.3.3.3 3000
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
Moderate NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
NAT
Internet
MODERATE NAT
Private NetworkDevice
2.2.2.2 2000 50.50.50.50 80
Network Address Translation
Private Network
Packet is forwarded on to the public endpoint Endpoint
Device
NAT
Internet
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
RESPONSE PACKET Src IP: 50.50.50.50 Src Port: 80 Dest IP: 192.168.1.1 Dest Port: 80
Network Address Translation
Private Network
Packet is translated back to private network and sent on to the device
DEVICE : 2.2.2.2:2000
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
NAT
Internet
NAT
Private Network Device
2
0) 192.168.1.1:3074 <-> 2.2.2.2:2000
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
NAT
Internet
NAT
Private Network Device
2
0) 192.168.1.1:3074 <-> 2.2.2.2:2000
0) 192.168.100.100:3074 <-> 3.3.3.3:3000
Device
NAT
Internet
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
RESPONSE PACKET Src IP: 50.50.50.50 Src Port: 80 Dest IP: 2.2.2.2 Dest Port: 2000
Network Address Translation
Network Address Translation
Private Network
Packet destination is translated to the private address Endpoint
Device
NAT
Internet
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port: DEVICE 1: 2.2.2.2:2000
2.2.2.2 2000 3.3.3.3 3000
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
Moderate NAT Hole Punching
Xbox LIVE works around this scenario
When you XNetConnect(), both clients attempt to connect to each other This adds the destination port of the remote NAT to the allowed list of ports The “door is open” when the incoming initiator packet arrives at the receiving NAT
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port: DEVICE 1: 2.2.2.2:2000
2.2.2.2 2000 3.3.3.3 3000
Xbox LIVE
DEVICE 2: 3.3.3.3:3000
NAT Hole Punching
Device 1
Private Network
2
0) 192.168.1.1:3074 <-> 2.2.2.2:2000
0) 192.168.100.100:3074 <-> 3.3.3.3:3000
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port:
192.168.1.1 3074 3.3.3.3 3000 DEVICE 1: 2.2.2.2:2000
Device
NAT
Internet
Endpoint
0) 192.168.1.1:80 <-> 2.2.2.2:2000
RESPONSE PACKET Src IP: 50.50.50.50 Src Port: 80 Dest IP: 192.168.1.1 Dest Port: 80
NAT Hole Punching
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port:
2.2.2.2 2000 50.50.50.50 80
Network Address Translation
Private Network
Response packet sent to NAT IP and NAT Mapping Port Endpoint
NAT
Internet
NAT
Private Network Device
2
0) 192.168.1.1:3074 <-> 2.2.2.2:2000
0) 192.168.100.100:3074 <-> 3.3.3.3:3000
PACKET Src IP: Src Port: Dest IP: Dest Port: DEVICE 1: 2.2.2.2:2000