NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是将IP数据报文中的IP地址转换为另一个IP地址的过程。当内部IP想要访问外网时,NAT主要实现内部网络和外部网络之间IP的转换,这种通过使用少量的公网IP地址代表较多的私网IP地址的方式,将有助于减缓可用IP地址空间的枯竭。

模拟环境:

Wireshark、ENSP

静态NAT实验

静态NAT的核心任务就是建立并维护一张静态地址映射表,地址映射表反映了共有IP与私有IP之间的一一对应关系。在进行NAT转换时,内部主机的IP地址与公网的IP地址是一对一静态绑定的,静态NAT中的公网地址只会对应一个私网地址,简单的来说,一个私网地址对应一个公网地址。

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静态NAT技术的完整运行过程

网络结构拓扑图:

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配置方案:

1.完成各个PC及其端口的基本配置。

配置各个端口网关地址,设置缺省路由保证外网连通性。

AR1:

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.254 24//设置端口网关

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.1.1 24

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.1.20 //缺省路由设置

AR2:

[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.1.20 24//设置端口网关

[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 200.1.2.254 24

[R2]ip route-static 0.0.0.0 0 10.0.1.1 //缺省理由设置

测试在无NAT配置下的连通性,用PC1 上用ping命令给服务器发送数据包。

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在AR2 0/0/0端口进行抓包

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由上图抓包信息可见,源地址为192.168.1.1,目的地址时200.1.2.3。内网IP信息完全公开。

2.拓扑中已经实现基本连接,接下来进行静态NAT配置,静态NAT配置有两种方式。

方式一:

AR1

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 10.0.1.2 inside 192.168.1.1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 10.0.1.3 inside 192.168.1.2

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat static global 10.0.1.4 inside 192.168.1.3

//nat static global 公网地址 inside 私网地址

方式二:

[R1]nat static global 10.0.1.2 inside 192.168.1.1

[R1]nat static global 10.0.1.3 inside 192.168.1.2

[R1]nat static global 10.0.1.4 inside 192.168.1.3

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R1]nat static enable

3. 配置完成之后,进行抓包对比测试。

PC1用ping命令对服务器发送数据包。

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AR1 0/0/0端口抓包情况

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源地址为PC1地址,目的地址为服务器IP地址

AR2 0/0/0端口抓包情况

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源地址变为静态NAT映射表中PC对应地址

静态NAT实验成功,通过静态NAT进入外网的数据包中不包含内网IP地址。

动态NAT实验

静态NAT严格地一对一进行地址映射,这就导致即便内网主机长时间离线或者不发送数据时,与之对应的公有地址也处于使用状态。为了避免地址浪费,动态NAT将所有公网地址放入一个IP地址池中。不像使用静态NAT那样,你无需静态地配置路由器,使其将每个内网IP地址对应到一个外网IP地址,但必须有足够的公有因特网IP地址,让连接到因特网的主机都能够同时发送和接收分组。

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动态NAT运行过程

网络结构拓扑:

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配置方案:

1.对对应端口网关进行配置。

本次动态NAT实验与静态NAT实验结构相同,故基本设置与上同步。

2.拓扑中已经实现基本连接。

首先创建动态NAT地址池

R1:

[R1]nat address-group 1 10.0.1.2 10.0.1.4 //设置NAT地址池1,其中地址范围为10.0.1.2~4

配置地址转换的ACL规则

[R1]acl 2000

[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.1.0 0.0.0.255

接口视图下配置带地址池的NAT Outbound

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat

3.配置完成之后,测试连通性。再查看端口数据包信息。

在PC1上用ping命令对服务器进行测试

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R2 0/0/0上的详细抓包情况

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其中源IP为2、3、4不定,说明是在动态分配外网地址

动态NAT配置完成!

提问:

在动态NAT实验中,最后利用PC1测试连通性时,为什么间歇性会丢包?

另外精心整理了一些【NAT配置实验-相关实验指导/技术文档/视频教程】,来进一步巩固你的基础;

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