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第9章网络地址转换NAT张书源

9.1NAT概述NAT是将一个IP地址转换为另一个IP地址的功能。通常，一个局域网由于申请不到足够多的IP地址，或者只是为了编址方便，在局域网内部采用私有IP地址为设备编址，当设备访问外网时，再通过NAT将私有地址翻译为合法地址。Internet0私有地址注册地址NAT网关

局域网专用IP地址局域网专用IP地址是Internet特别划分出来的，它们不会注册给任何组织。IP地址范围网络类型网络个数~55A1~55B16~55C256实际上，用户可以使用任意IP作为私有地址，但有可能导致某些外网的站点无法访问。

使用私有地址的注意事项：私有地址不需要经过注册就可以使用，这导致这些地址是不唯一的。所以私有地址只能限制在局域网内部使用，不能把它们路由到外网中去。

R1E0S0192.168.*.*InternetR1是局域网和外网的边界路由器。局域网中使用私有IP地址进行编址。如果在R1上启用RIP协议，则：R1(config)#routerripR1(config-router)#R1(config-router)#×这里不应该在私有地址上启用路由，它会导致私有地址被外网路由器学习到，扩大了它的有效范围。

当一个使用私有地址的数据包到达NAT设备时，NAT设备负责把私有IP地址翻译成外部合法IP地址，然后再转发数据包，反之亦然。端口多路复用技术：NAT支持把多个私有IP地址映射为一个合法IP地址的技术，这时各个主机通过端口进行区分，这就是端口多路复用技术。利用端口多路复用技术可节省合法IP地址的使用量，但会加大NAT设备的负担，影响其转发速度。NAT基本原理

静态NAT一般用于那些需要固定的合法IP地址的主机，比如Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器等。将内部地址和外部地址进行一对一的转换。这种方法要求申请到的合法IP地址足够多，可以与内部IP地址一一对应。1、静态NAT：NAT类型

2、NAT池（动态NAT）：将多个合法IP地址统一的组织起来，构成一个IP地址池，当有主机需要访问外网时，就分配一个合法IP地址与内部地址进行转换，当主机用完后，就归还该地址。对于NAT池，如果同时联网用户太多，可能出现地址耗尽的问题。NAT池

01PAT（端口NAT）：02使用端口多路复用技术，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。03路由器支持的PAT会话数是有限制的，所以使用PAT的局域网，其网络的规模不应该太大。

复用NAT池（复用动态NAT）：将多个合法IP地址构成一个NAT池，使用复用技术映射其中的地址，每个地址有可以对应多台主机，各主机用端口进行区分。复用NAT池是NAT池和PAT技术的结合，可用于大规模的局域网。01说明：在端口复用技术中，用端口区分的不是一台主机，而是一个网络连接（会话），当一台主机同时建立了多个会话时，它的每个会话会占用一个端口映射。假如一台路由器支持4000个会话，那么它支持的主机数量会远少于4000台。02

如果一个服务器的访问量非常大，我们通常会建立多台映像服务器对访问进行分流。从外部来看，这些服务器的IP地址相同，NAT设备会把多个对服务器的访问映射到不同的服务器上，实现负载均衡。TCP负载均衡与其它NAT的主要区别在于，它是把来自外网的同一合法IP地址翻译成不同的内网IP地址。5、TCP负载均衡：

常用NAT设备实现NAT可以使用不同的设备，它们的基本功能相同，但功能强弱有别，应根据需要进行选用。常用的设备有：路由器：功能强，支持多种NAT设置；防火墙：除NAT转换外，还提供多种保护功能；代理服务器：提供局域网接入功能；双网卡计算机：功能较弱，多用于小型网络。

静态NATNAT池PAT复用NAT池TCP负载均衡9.2NAT的配置

静态NAT把私有地址和合法地址作一对一地转换。E0S0配置命令：Router(config)#ipnatinsidesourcestatic内部地址外部地址另外，还需要把E0口指定为NAT内部接口，S0口指定为NAT外部接口。

126543Router(config)#Router(config)#Router(config)#interfacee0Router(config-if)#ipnatinsideRouter(config-if)#interfaces0Router(config-if)#ipnatoutside123456例：

No.3配置完成后，从外网来看，PC1的IP地址是，PC2的IP地址是，各计算机都可用此IP地址访问PC1和PC2。用showipnattranslation命令可查看活跃的转换。（静态N