【Cisco Packet Tracer】路由器 NAT实验

NAT的实现方式有三种，即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat和端口多路复用OverLoad。

静态转换是指内部本地地址一对一转换成内部全局地址，相当内部本地的每一台PC都绑定了一个全局地址。一般用于在内网中对外提供服务的服务器。[3]

动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。

端口多路复用（Port address Translation,PAT）是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换（PAT，Port Address Translation）.采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

当有多台设备访问互联网时，一般向ISP申请一个IP，然后通过路由器构建一个局域网让所有设备上网，这种使用的技术叫做NAT。

一、静态转换

搭建拓扑结构（外网的设备不要设置网关）：

由于外网的设备不知道局域网的存在，此时PC0无法ping通PC1：

通过NAT的静态转换，分别为192.168.0.1和192.168.0.2设置外网IP，其对应关系如下：

操作步骤如下：

现在当外网的PC想要访问192.168.0.1，可以通过10.0.0.2访问：

查看nat表：

二、动态NAT

搭建如下拓扑：

对路由器进行如下配置：

相关说明

• 定义内部网络中允许访问外部网络的访问控制列表：

  Router(config)#access-list acl表号 permit或deny 网络号 子网掩码反码

进行如下配置：

ping外网测试：

查看转换表：

三、PAT

绘制拓扑结构：

配置PAT（2上面还有一行，忘了标出来了）：

打开路由器debug功能：

ping外网：

查看路由器debug日志，方括号内为端口号：

可以看到，内网公用一个IP地址，但是不同的设备通过不同的端口访问互联网。

四、端口映射实战

在日常生活中，我们通常连接的网络都是局域网，在局域网内搭建的服务器外网常常无法访问，那么我们可以通过端口映射，使得外网可以访问内网服务器。

搭建如下的拓扑结构并设置IP地址，右边的设备IP地址不要设置：

开启DHCP服务器：

无线路由器默认为DHCP获取IP地址，这里可以看到路由器的IP地址是10.0.0.4：

右边的服务器请求IP：

右边的PC2请求IP：

PC2可以ping PC1：

但是PC0和PC1无法访问右侧的服务器，因为他再内网里面，下面通过端口映射，使得PC0和PC1可以访问右侧的服务器，对无线路由器进行以下配置：

PC0和PC1都可以访问右侧的服务器（注意，这里的IP地址是路由器的IP地址，路由器把这个端口数据转发到了服务器）：