NAT三种基本转换方式
NAT 技术的相关应用
NAT 技术的相关应用作者：梁国权来源：《电脑知识与技术》2013年第02期摘要：分析NAT技术中静态NAT、动态地址NAT和复用动态地址转换三种技术基本知识。
利用实际例子分析三种NAT的使用，并给出具体操作方法。
给出验证NAT是否成功的方法。
关键词：NAT；静态NAT；动态NAT；复用动态NAT；验证NAT中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）02-0247-031 NAT技术简介NAT（Network Address Translation）网络地址转换。
其使用环境通常是两个不同网段的网络，它们之间需要实现访问，那么就可以通过NAT进行地址转换实现访问。
例如现在普遍使用最多的情况就是内网中有多台主机，但只能通过一个合法外网IP地址访问外网资源，使用NAT技术就可以解决。
当然如果外网要访问内网中的资源，也可以通过相应的NAT技术来实现。
NAT的作用主要就是：一就是安全方面，通过NAT转换后不让外网用户了解掌握到内部网络的结构、地址等情况，起到防范作用。
二就是公网IP地址资源方面，当内网主机较多时，如果一台主机一个公网IP就显得浪费，通过NAT技术可实现多台内网主机共用一个外网IP地址就可以访问INTERNET，以缓解当前公网IP地址短缺的情况。
2 实现NAT的方法在路由中实现NAT常见有：静态NAT、动态地址NAT和复用动态（端口多路复用）地址转换三种技术方法，具体要分析网络与使用环境而选择。
2.1 静态NAT静态NAT是一对一的IP地址转换方式。
就是将内网中某一台主机的IP地址转换成外网中某一个固定的IP地址。
使用这种方法当多台内网主机要访问外网时，就要一对一做转换，需要内网IP地址与外网IP数量相同才能实现。
图1如图1所示，静态NAT就是将内网中具体IP地址为192.168.0.1转换成外网中IP地址202.16.100.11，它们之间是一对一的转换关系。
nat的工作过程
nat的工作过程网络地址转换（Network Address Translation，简称NAT）是一种常见的网络技术，用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以实现局域网和广域网之间的通信。
本文将以人类的视角来描述NAT的工作过程，以便读者更好地理解和应用这一技术。
我们需要了解NAT的基本概念。
NAT是一种在网络层上工作的技术，主要用于解决IPv4地址不足的问题。
在IPv4协议中，IP地址由32位二进制数组成，共有约42亿个可用地址。
然而，随着互联网的快速发展，这个地址空间很快被耗尽。
为了充分利用有限的IP地址资源，NAT应运而生。
NAT的工作过程可以分为三个主要步骤：地址转换、端口映射和转发。
地址转换是NAT的核心功能。
当内部网络中的主机发送数据包时，NAT将源IP地址从私有地址转换为公共地址。
私有地址是指在局域网内使用的IP地址，例如192.168.x.x或10.x.x.x。
而公共地址是由互联网服务提供商（ISP）分配给用户的IP地址。
端口映射是NAT的重要功能之一。
在NAT转换源IP地址之后，还需要将源端口和目的端口进行映射。
这是因为多台主机共享同一个公共IP地址，端口映射可以确保数据包在转发过程中能够正确地被送达到内部网络中的目标主机。
NAT还负责将转换后的数据包转发到目标主机。
为了实现这一功能，NAT会在转发数据包时修改目标IP地址和目标端口，将其转换为目标主机的私有地址和端口。
这样，数据包才能够被正确地传递给目标主机，完成整个通信过程。
通过上述步骤，NAT成功地将私有IP地址转换为公共IP地址，并实现了局域网和广域网之间的通信。
这种转换过程在数据包往返过程中是透明的，用户无需感知NAT的存在。
这种透明性是NAT技术的重要优势之一，使得它成为广泛应用于家庭和企业网络中的关键技术。
除了上述基本的工作过程，NAT还有一些衍生功能，例如端口转发和动态NAT。
端口转发允许用户将来自外部网络的数据包转发到特定的内部主机和端口，以实现特定的网络服务。
NAT工作原理及其配置步骤
NAT工作原理及其配置步骤NAT（Network Address Translation）是一种网络协议，用于将一个网络的IP地址映射到另一个网络的IP地址，从而实现不同网络之间的通信。
NAT的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：地址转换、端口转换和数据传输。
1. 地址转换（Address Translation）：当内部网络的设备发送数据包到外部网络时，NAT会将数据包的源IP地址和端口号转换成外部网络可识别的IP地址和端口号。
这样外部网络就可以将响应的数据包发送回内部网络。
2. 端口转换（Port Translation）：由于内部网络中可能存在多个设备使用相同的源IP地址，NAT会使用源端口号来区分这些设备。
当数据包从内部网络发送到外部网络时，NAT会将源端口号进行转换，以保持唯一性。
3. 数据传输（Data Transmission）：经过地址转换和端口转换之后，数据包可以在不同网络之间传输。
NAT会记录转换前后的IP地址和端口号，以便在响应数据包到达后正确转发给内部网络的设备。
配置NAT的步骤如下：1.确定网络拓扑：首先需要确定内部网络和外部网络的连接方式和设备位置。
通常，内部网络是私有网络，而外部网络是公共网络。
2.划分IP地址：为内部网络和外部网络分配IP地址，确保两个网络所使用的IP地址段不冲突。
3.配置NAT规则：根据实际需求，配置NAT规则来指定哪些内部网络的IP地址可以进行地址转换，并设置合适的转换方式（静态NAT、动态NAT或PAT）。
4.配置转换表：在NAT设备上配置转换表，将内部网络的IP地址和端口号映射到外部网络的IP地址和端口号。
5.测试连接：通过在内部网络设备上进行网络连接测试，验证NAT配置是否生效。
6.优化设置：根据实际情况，调整NAT配置和参数，以提高网络的性能和安全性。
需要注意的是，在配置NAT时还需要考虑一些安全性和性能方面的问题：1.安全性：NAT可以将内部网络的IP地址隐藏在外部网络上，从而提高网络的安全性。
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。
NAT四种类型以及提高NAT类型的途径和方法nat1nat2nat3nat4
NAT四种类型以及提⾼NAT类型的途径和⽅法nat1nat2nat3nat4原⽂:NAT是Network Address Translation的缩写，也就是⽹络地址转换的意思。
NAT是将IP数据包头中的IP地址转换为另⼀个IP地址的过程。
可以简单连接为将局域⽹转换为公⽹，只有公⽹才能在互联⽹传输。
⽆线路由器就充当了NAT、⽆线AP和交换机三个功能。
NAT有4个类型，它们分别是：NAT1、NAT2、NAT3、NAT4。
从 NAT1 ⾄ NAT4 限制越来越多。
下⾯分别讲解。
NAT1: Full Cone NAT，全锥形NAT，这是最宽松的⽹络环境，你想做什么，基本没啥限制IP和端⼝都不受限。
NAT2: Address-Restricted Cone NAT，受限锥型NAT，相⽐NAT1，NAT2 增加了地址限制，也就是IP受限，⽽端⼝不受限。
NAT3: Port-Restricted Cone NAT，端⼝受限锥型，相⽐NAT2，NAT3 ⼜增加了端⼝限制，也就是说IP、端⼝都受限。
NAT4: Symmetric NAT，对称型NAT，对称型NAT具有端⼝受限锥型的受限特性，内部地址每⼀次请求⼀个特定的外部地址，都可能会绑定到⼀个新的端⼝号。
也就是请求不同的外部地址映射的端⼝号是可能不同的。
这种类型基本上就告别 P2P 了。
由上⾯可以看出从NAT1到NAT4限制越来越多，为了各种需求，我们希望提升NAT类型。
提升NAT类型的好处有，浏览⽹页、观看视频、游戏等更顺畅，下载速度更稳定快速，特别是对那些玩游戏的，提升NAT类型后更容易进⼊游戏房间连线等。
提升NAT类型的途径和⽅法： 1、修改光猫⼯作模式： 把光猫⼯作模式设置为桥接模式，这就是获取光猫超级密码的⽬的，修改模式，因为运营商⼀般默认设置光猫⼯作在路由模式。
⽆线路由器直接连到猫上就可以上⽹的，那么光猫是路由模式。
⽆线路由器需要PPPoE拨号上⽹的就是桥接模式。
NAT的实现方式
NAT的实现方式一、什么是NATNAT (Network Address Translation) 也称为网络地址转换，是一种在IP地址和物理地址之间进行转换的网络技术，它可以把一组物理网络连接到互联网上，同时保留节约公共全局IP地址。
NAT可以大大简化网络内部的配置和管理，它是一种与IPv4网络作用类似的隐蔽的自动配置网络地址的方法，它采用的是“静态”方式，即地址转换出口和入口端口必须完全一致。
1、静态NAT静态NAT是一种特殊的NAT实现方式，它与正常的NAT实现方式略有不同。
静态NAT 会将一个内部地址映射到一个固定的外部地址上，当外网中的一个主机请求此外部地址上映射的资源时，NAT设备会自动将外网上的请求重新映射到内部网络上的一个指定的主机上。
动态NAT是一种比较常见的NAT实现方式，有点类似于静态NAT，只是当外网中的一个主机请求此处的资源时，NAT设备会根据具体的地址状况自行分配新的地址来与此主机进行通信，一旦资源请求终止，此分配的地址也会销毁。
3、端口转发NAT端口转发NAT是一种最为常见的NAT实现方式，也称为私有网络到公有网络的NAT，它可以实现多台内部计算机或私有网络拥有一个独立的公共IP地址，通过映射内部计算机或私有网络的端口号来实现网络资源的访问，当用户从外网访问公共IP地址上的某一固定端口时， NAT设备就会将请求转发到内部计算机或私有网络的端口上。
4、双层NAT双层NAT实现方式类似于在网络环境中设置两个NAT设备，其中一个设备是外部网络与内部网络之间的桥梁，能够将外部网络的请求转发到内部网络，而另一个设备是内部网络与内部主机之间的关联，能够将请求映射到内部主机。
双层NAT实现方式可以更好地隐藏内部网络，能够更好地保护内部网络的安全性。
总之，NAT（Network Address Translation）的实现方式有静态NAT、动态NAT 、端口转发NAT和双层NAT等，主要取决于用户的连接类型和网络环境的具体情况，在选择实现方式的时候应该慎重考虑，以便能够获得最满意的网络性能。
《网络设备配置与管理》教学课件 项目七 网络地址转换(NAT)
路由器
192.168.1.1
205.106.92.5
用来进行NAT转换的内部全局地 址：202.106.90.7
NAT工作过程
服务器B
Internet上的服务器IP地 址：210.107.98.8
一、NAT基本知识
上述实例中，若主机A要访问互联网上的服务器B，工作过程如下。
（1）主机A向服务器B发出内部本地地址为，目的地址为的数据包。
一、NAT基本知识
NAT技术的优点主要包括以下几个方面。 （1）NAT可以节省公网IP地址。 （2）使用NAT时，内部网络中的主机不需要更改已经分配的私有地址，因此网络配置简单方便。 （3）NAT可以“隐藏”内部主机地址，这是因为内部网络使用一个公网地址访问公网资源，所有内部主机地 址对外部网络来说都是不可见的，因此增加了内部网络的安全性。
网掩码的前缀长度，一般为子网掩码中数字为1的位数。例如： ip nat pool joynet 61.159.62.130 61.159.62.190 netmask 指明IP地址池的名称为joynet，全局IP地址范围为，子网掩码为。
三、动态NAT
上述命令也可写成： ip nat pool joynet 61.159.62.130 61.159.62.190 prefix-length 26
项目七 网络地址转换（NAT）
NAT基本知识 静态NAT 动态NAT
端口多路复用（PAT）技术 使用一个公网地址访问Internet
一、NAT基本知识
NAT（Network Address Translation），译为网络地址转换，是一个Internet工程任务组标准。它可以实现内部 私有IP地址和公网IP地址的转换，起到节约公网IP地址的作用。
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。
实验七：NAT基础应用
实验七：NAT基础应用一、理论基础1、NAT的简介NAT（Network address translation.）即网络地址转换或网络地址翻译。
是用户私有地址和Internet上合法地址之间的转换，用来解决Internet上地址资源的匮乏和用户接入安全性问题的一项技术。
NAT技术能使一个机构内的所有用户通过有限的数个合法地址访问Internet，于是便节省了Internet的合法地址，而且通过NAT技术，可以隐藏内网上的主机的真实的地址，从而提高了网络的安全性。
同时NAT还可以带来其他许多优越性，例如使现有网络不必重新编址、减少了ISP接入费用，还可以起平衡负载的作用等。
NAT有三种类型：静态NAT（static NAT）、NAT池（pool NAT）和端口NAT（PAT）。
其中静态NAT设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。
而NAT池则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。
PAT则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。
根据不同的需要，各种NAT方案都是有利有弊。
2、NAT的实现过程通常在一个firewall或者router上起NAT，firewall有两个NIC，一个接Internet，为合法IP，一个接LAN，为保留IP。
LAN的用户的defualt gateway指向NAT的内部(LAN）接口，所有从LAN通过NAT出去的包在NAT处会进行一个转换，通常会把这些包的源IP地址转换成NAT的外部接口的合法I P地址，同时NAT在自己的连接表中添加一条记录，以便这个包的应答包回来时知道应该送到哪里。
改了源IP地址的包送到Internet，他的应答包肯定能够回到NAT的外部接口，NAT接到应答包后，通过查看自己的连接表的记录，更改应答包的目标I P，然后送到发出请求的工作站。
3、NAT使用的几种情况a.连接到internet，但却没有足够的合法地址分配给内部主机。
扩展实验6 网络地址转换(NAT)
NAT的原理 改变IP包头，使目的地址、源地址或两个地址在包头中 被不同地址替换 IP 数据包
PC1
IP:192.168.0.1 Port:3000 IP:202.0.0.1 Port:3000
地址转换
Internet
IP:202.0.0.1 Port:3010
PC2
局域网
IP:192.168.0.2 Port:3010
内部主机（私有IP）通过NAT转换使用同1个公 用地址访问INTERNET
网络地址转换实验项目拓扑图
61.159.62.129 61.159.62.12
S0/1 f0/0 S0/1
192.168.100.1
210.48.100.1
内部网络
192.168.100.2-192.168.100.4/24
Internet
61.159.62.129
192.168.100 .1
S0/1
NAT外部端口 NAT内部端口
f0/0
内部网络
192.168.100.2-192.168.100.254/24
将内部网络地址192.168.100.1-192.168.100.254，转 换为路由器的接口地址61.159.62.129
NAT的优点
节省公有合法IP地址 处理地址交叉 增强灵活性 安全性 延迟增大 配置和维护的复杂性 不支持某些应用
NAT的缺点
NAT的3种实现方式
静态转换
使用场合：内部私有IP的服务器对内网和外网 提供WEB、FTP等服务
动态转换 内部主机（私有IP）通过NAT转换使用公用地 址池访问INTERNET 端口转换
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NAT的三种转换
静态转换【内部IP与外部IP为一一对应不变的，适用于内部被访问的服务器】
●先设定外部接口
ipterface serial0【可设多个接口；如serial1、serial2】//进入串行接口0
ip address 路由器IP + 外部子掩码//设定当前接口IP和子掩码
ip nat outside //把当前接口serial0设为外部接口
●设定内部接口
interface Ethernet0【可设多个接口；如ethernet1、ethernet2】//进入以太网接口0
ip address 内部默认网关+ 内部子掩码//设定当前接口IP和子掩码
ip nat inside //把当前接口ethernet0设为内部接口
●把内部合法IP转换为外部合法IP
ip nat inside source static 内部ip + 外部ip //把内部ip转换为外部ip
动态转换【适用于内部网络机子数量多于所得到的外部ip地址数量，无法共享同一个IP，只能轮流使用】
●先设定外部接口
interface serial0 【可设多个接口；如serial1、serial2】//进入串行接口0
ip address 路由器ip + 外部子掩码//设定当前接口IP和子掩码
ip nat outside //把当前接口serial0设为外部接口
●设定内部接口
interface ethernetl0 【可设多个接口；如ethernet1、ethernet2】//进入以太网接口0 ip address 内部默认网关+ 内部子掩码//设定当前接口IP和子掩码
ip nat inside //把当前接口ethernet0设为内部接口
●定义外部IP的合法范围【即所得到的外部合法IP地址；IP地址池】
ip nat pool + 外部地址池名称【随意命名】+ 外部IP的起始地址+ 外部IP的终止地址+netmask + 外部子掩码【注：网络分配的合法IP地址范围并不能直接做为外部IP的起始和终止范围】
●定义内部IP好合法范围【内部机子可以访问外网（internet）的有效IP地址段或IP地
址列表】
ip access-list+[1~99的数字] permit +源地址通配符【例：如果内部ip网段为192.168.0.1至192.168.0.254，子掩码为255.255.255.0; 那么它的源地址通配符为：192.168.0.0 0.0.0.255，区中0.0.0.255为反掩码】
●把内部合法列表转换为合法外部IP地址段
ip nat inside source + list+[1~99的数字] + pool +前面定义的外部地址池名称
端口复用动态地址转换【即多台内网机子，共享一个或多个外部IP】
●设定外部接口
Interface serial0
Ip address 路由器IP +外部子掩码
Ip nat outside
●设定内部接口
Interface Ethernet0
Ip address 内部默认网关+内部子掩码
Ip nat inside
●设定外部IP地址段或叫地址池
Ip nat address pool +地址池名称+外部起始IP +外部终止IP +netmask + 外部子掩码
●设定内部IP地址段或叫访问列表
Access-list + [1~99的数字] + permit 地址通配符
●转换内部IP为外部合法IP
Ip nat inside source list + [1~99的数字] + pool +前面定义的地址池名称+ overload 【此文章为本人加强记忆所用，非教科书，仅供参考】。