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Cisco路由器与交换机：网络地址转换(NAT)的配置与应用

1NAT基础概念

1.11NAT的定义与作用

NAT（NetworkAddressTranslation，网络地址转换）是一种在网络层中用于转换IP地址的技术。在互联网中，NAT主要用于解决IPv4地址空间不足的问题，允许内部网络使用私有IP地址，而在与外部网络通信时，通过NAT设备将私有IP地址转换为一个或多个合法的公网IP地址。这样，即使内部网络的设备数量远远超过可用的公网IP地址数量，也能实现与互联网的正常通信。

NAT的作用主要体现在以下几个方面：-地址重用：内部网络可以使用私有IP地址，这些地址不会与互联网上的其他设备冲突。-安全性增强：NAT隐藏了内部网络的结构，外部网络无法直接访问内部网络的设备，增加了网络的安全性。-简化网络管理：内部网络使用私有地址，可以简化网络的配置和管理。

1.22静态NAT与动态NAT的区别

1.2.1静态NAT

静态NAT是一种固定的地址转换方式，它为内部网络中的每个设备分配一个固定的公网IP地址。这意味着，内部网络中的设备与公网的通信将始终使用相同的公网IP地址。静态NAT适用于需要从外部网络直接访问的服务器，如Web服务器、邮件服务器等。

1.2.1.1示例配置

在Cisco路由器上配置静态NAT的示例：

ipnatinsidesourcestatic192.168.1.1203.0.113.1

在这个例子中，内部网络中IP地址为192.168.1.1的设备将被转换为公网IP地址203.0.113.1。

1.2.2动态NAT

动态NAT则是在一个内部网络的地址池和一个公网的地址池之间进行转换。当内部网络的设备需要与外部网络通信时，动态NAT会从公网地址池中分配一个可用的公网IP地址进行转换。这种转换方式不是固定的，每次内部设备发起通信时，可能会被分配不同的公网IP地址。

1.2.2.1示例配置

在Cisco路由器上配置动态NAT的示例：

ipnatpoolMyPool203.0.113.1203.0.113.10netmask255.255.255.240

ipnatinsidesourcelistAccessListpoolMyPool

在这个例子中，MyPool定义了一个包含10个公网IP地址的地址池，从203.0.113.1到203.0.113.10。AccessList是一个定义了内部网络中需要进行NAT转换的设备的访问控制列表。当这些设备发起通信时，动态NAT会从MyPool中分配一个公网IP地址进行转换。

1.33PAT（端口地址转换）的介绍

PAT（PortAddressTranslation，端口地址转换）是NAT的一种扩展形式，它允许多个内部网络设备共享一个公网IP地址。PAT通过在公网IP地址的基础上添加端口号来区分不同的内部设备，从而实现多个内部设备共享一个公网IP地址与外部网络通信。

PAT的使用极大地节省了公网IP地址资源，特别是在公网IP地址非常稀缺的情况下。但是，由于PAT使用端口号进行区分，它可能会对某些需要固定端口的应用程序造成影响，如某些游戏服务器或特定的网络服务。

1.3.1示例配置

在Cisco路由器上配置PAT的示例：

ipnatpoolPATPool203.0.113.1203.0.113.1netmask255.255.255.255

ipnatinsidesourcelistAccessListpoolPATPooloverload

在这个例子中，PATPool定义了一个只包含一个公网IP地址203.0.113.1的地址池。overload关键字表示将使用PAT，允许多个内部设备共享这个公网IP地址。AccessList定义了内部网络中需要进行PAT转换的设备列表。

通过以上配置，内部网络中的设备可以共享203.0.113.1这个公网IP地址，与外部网络进行通信，同时通过不同的端口号来区分不同的内部设备。

2NAT在Cisco路由器上的配置

2.11配置静态NAT的步骤

静态NAT是一种将内部本地地址直接映射到内部全局地址的方法，这种映射是固定的，不会改变。在Cisco路由器上配置静态NAT，可以确保特定的内部主机始终使用相同的全局地址进行通信。下面是一个配置静态NAT的示例：

###示例：配置静态NAT

假设我们有以下网络配置：-内部网络：192.168.1.0/24-公网接口：203.0.113.1-内部主机：192.168.1.10-公网映射地址：203.0.113.10

配置步骤如下：

定义