（一）相关概念
为了更好地认识NAT技术，我们先了解一下它所涉及的几个概念。
2．内部全局地址 一个合法的IP地址（由NIC或服务供应商分配），对应到外部世界的一个或多个本地IP地址。
3．外部局部地址 出现在网络内的一个外部主机的IP地址，不一定是合法地址，它可以在内部网上从可路由的地址空间进行分配。
4．外部全局地址 由主机拥有者在外部网上分配给主机的IP地址，该地址可以从全局路由地址或网络空间进行分配。图1展示了NAT相关术语的图解。
对于NAT技术，提供4种翻译地址的方式，如下所示。
（二）4种翻译方式
1．静态翻译 是在内部局部地址和内部全局地址之间建立一对一的映射。
2．动态翻译 是在一个内部局部地址和外部地址池之间建立一种映射。
3．端口地址翻译 超载内部全局地址通过允许路由器为多个局部地址分配一个全局地址，也就是将多个局部地址映射为一个全局地址的某一端口，因此也被称为端口地址翻译（PAT）。
4．重叠地址翻译 翻译重叠地址是当一个内部网中使用的内部局部地址与另外一个内部网中的地址相同，通过翻译，使两个网络连接后的通信保持正常。
在实际使用中，通常需要以上几种翻译方式配合使用。
二、让典型应用“说话”
现在，我们以常见Cisco路由器为例，阐述典型应用中NAT技术的实现。
1．配置共享IP地址
图2是配置内部网络10.10.10.0/24通过重载一个地址172.16.10.1./24访问外部网络的全过程。如果有多个外部地址，可以利用动态翻译进行转换，这里就不多做说明了。清单1展示了具体配置方法。
NAT路由器配置清单1
interface ethernet 0
ip address 10.10.10.254 255.255.255.0
ip nat inside
!-- 定义内部转换接口
interface serial 0
ip address 172.16.10.64 255.255.255.0
ip nat outside
!-- 定义外部转换接口
ip nat pool ovrld 172.16.10.1 172.16.10.1 prefix 24
!-- 定义名为ovrld的NAT地址池和地址池重的地址172.16.10.1
ip nat inside source list 1 pool ovrld overload
!--指出被 access-list 1 允许的源地址会转换成NAT地址池ovrld中的地址并且转换会被内部多个机器重载成一个相同的IP地址。
access-list 1 permit 10.10.10.0 0.0.0.31
!-- Access-list 1 允许地址10.10.10.0到10.10.10.255进行转换
NAT路由器配置清单2
interface ethernet 0
ip address 10.10.10.254 255.255.255.0
ip nat inside
!-- 定义内部转换接口
interface serial 0
ip address 172.16.20.254 255.255.255.0
ip nat outside
!-- 定义外部转换接口
ip nat inside source static 10.10.10.1 172.16.20.1
!-- 指定将地址10.10.10.1静态转换为172.16.20.1
适用范围：这种情况适合于通信都是由内部用户向Internet发起的应用。
例如小型企业多个用户通过共享xDSL连接Internet。另外，也可以用软件进行NAT转换，Windows 2000的操作系统就有这样的功能。至于内部用户数量较多的情况，建议使用代理服务器。
2．配置在Internet上发布的服务器
应用需求：当您需要将内部设备发布到Internet上时，可以使用配置在Internet上发布的服务器的NAT转换方式。
图3是将内部网络的邮件服务器（IP地址为10.10.10.1/24）发布到外部网络的全过程，使用静态翻译可以实现这种转换。清单2展示了具体配置方法。
适用范围：这种情况适合于访问是从外部网络向内部设备发起的应用。
3．配置端口映射
应用需求：假设您在Internet上发布一台在内部网络的Web服务器，服务器配置成监听8080端口，您需要把外部网络对Web服务器80端口的访问请求重定向。
图4为配置端口映射示意图，清单3展示了具体配置方法。
4．配置TCP传输
应用需求：TCP传输装载共享是与地址匮乏无关的问题，它将数个设备的地址映射成一个虚拟设备的地址，从而实现设备间的负载均衡。
图5是将地址从10.10.10.2到10.10.10.15的真实设备映射成虚拟10.10.10.1地址的全过程。清单4展示了具体配置方法。
5．真实应用案例
应用需求：笔者所在的单位内部的局域网已建成，并稳定运行着各种应用系统。随着业务的发展，需
要实施一个数据中心在外单位的新应用。出于安全方面的考虑，不能够对现有网络结构进行大的调整和改动；另外，由于资金方面的原因，需要尽可能地节省设备等方面的投入。
应用现状：我单位内部网结构如下：具有3个VLAN。VLAN 1（即10.1.1.X），使用单位内部应用系统，与数据中心没有数据交换；VLAN 2（即10.2.2.X），使用数据中心提供的应用系统，约有100台机器；VLAN 3（即10.3.3.X），只用2台机器使用数据中心提供的应用，分别是10.3.3.1和10.3.3.2。
数据中心提供一台Cisco 3640，Serial口与数据中心通过HDSL连接，分配的地址分别是192.168.252.1和255.255.255.252，FastEthernet口与单位内部局域网连接，分配的地址分别是192.168.1.0和255.255.255.0。
实施方案：由于不打算更改内部网的结构，所以将内部网地址作为内部局部地址，数据中心分配的地址作为内
部全局地址，实施NAT应用。另外NAT需要两个端口，一个做为inside，另一个做为outside，因此考虑使用FastEthernet口做inside，Serial口做outside。图6 为本单位NAT技术的应用图。
利用以上设置，我们成功实现了内部地址的翻译转换，并实现了在不改变现有网络结构的情况下与数据中心连网的目标。
三、有比较有选择
1．与代理服务器的比较
用户经常把NAT和代理服务器相混淆。NAT设备对源机器和目标机器都是透明的，地址翻译只在网络边界进行。代理服务器不是透明的，源机器知道它需要通过代理服务器发出请求，而且需要在源机器上做出相关的配置，目标机器则以为代理服务器就是发出请求的源机器，并将数据直接发送到代理服务器，由代理服务器将数据转发到源机器上。
super junior厉旭NAT路由器配置清单3
interface ethernet 0
ip address 10.10.10.254 255.255.255.0
ip nat inside
!-- 定义内部转换接口
interface serial 0
ip address 172.16.30.254 255.255.255.0
ip nat outside
!-- 定义外部转换接口
ip nat inside source static tcp 10.10.10.8 8080 172.16.30.8 80
!-- 指定将地址10.10.10.8:8080静态转换为172.16.30.8:80
NAT路由器配置清单4
美家美户墙布interface ethernet 0
ip address 10.10.10.17 255.255.255.0ip nat inside
!-- 定义内部转换接口
interface serial 0
ip address 10.10.10.254 255.255.255.0ip nat outside
!
-- 定义外部转换接口
ip nat pool real-hosts 10.10.10.2 10.10.10.15 prefix-length 28 type rotaryip nat inside destination list 1 pool real-hosts
!--定义地址池real-hosts地址范围是从10.10.10.2到10.10.10.15
买房退契税怎么一回事退多少!--指定将地址将地址池real-hosts转换为10.10.10.1
access-list 1 permit 10.10.10.1
代理服务器工作在OSI模型的第4层传输层，NAT则是工作在第3层网络层，由于高层的协议比较复杂，通常来说，代理服务器比NAT要慢一些。
但是NAT比较占用路由器的CPU资源，加上NAT隐藏了IP地址，跟踪起来比较困难，不利于管理员对内部用户对外部访问的跟踪管理和审计工作。所有NAT技术只适用于内部用户数量较少的应用，如果访问外部网络的用户数量大，而且管理员对内部用户有访问策略设置和访问情况跟踪的应用，还是使用代理服务器较好一些。
NAT路由器配置清单5
interface fastethernet 1/0
ip nat inside
!-- 定义内部转换接口
interface serial 0/0
ip address 192.168.252.1 255.255.255.252
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 secondary
ip nat outside
!-- 为节省端口，将数据中心提供的地址全部绑在Serial口
ip nat pool ToCenter 192.168.1.1 192.168.1.253 prefix-length 24
ip nat inside source list 1 pool ToCenter
!-- 建立动态源地址翻译，指定在前一步定义的访问列表
access-list 1 permit 10.3.3.1
access-list 1 permit 10.3.3.2
access-list 1 permit 10.2.2.0 0.0.0.255
!-- 定义一个标准的访问列表，对允许访问数据中心的地址进行翻译
2．与防火墙比较 台湾花花
防火墙是一个或一组安全系统，它在网络之间执行访问控制策略。防火墙对流经它的网络通信数据进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口，禁止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马等。最后，它可以禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。
一般的防火墙都具有NAT功能，或者能和NAT配合使用。应用到防火墙技术中的NAT技术可以把个别IP地址隐藏起来不被外界发现，使外界无法直接访问内部网络设备。作为网络安全的一个重要手段，是选用单纯的NAT技术还是带NAT技术的防火墙，要从几个方面考虑：
一是您的企业和运营机构如何运用访问控制策略，是为了明确地拒绝除对于连接到网络至关重的服务之外的所有服务，还是为了访问提供一种计量和审计的方法；
二是您对企业网需要何种程度的监视、冗余度以及控制水平；
三则是财务上的考虑，一个高端完整的防火墙系统是十分昂贵的。是否采用防火墙需要在易用性、安全性和预算之间做出平衡的决策。
四、安全中的不安全
我们可以从以下几个方面窥视NAT技术的安全性问题。
1．NAT只对地址进行转换而不进行其他操作，因此，当您建立了与外部网络的连接时，NAT不会阻止任何从外部返回的恶意破坏信息。
2．虽然NAT隐藏了端到端的IP地址，但它并不隐藏主机信息。例如您通过NAT设备访问Windows Streaming Media服务器，您会发现服务器记录的不仅是您的主机名，还有您的内部IP地址和操作系统。
3．Internet上的恶意攻击通常针对机器的“熟知端口”，如HTTP的80端口、FTP的21端口和POP的110端口等。虽然NAT可以屏蔽不向外部网络开放的端口，但针对面向熟知端口的攻击，它是无能为力的。
4．许多NAT设备都不记录从外部网络到内部网络的连接，这会使您受到来自外部网络的攻击，但由于没有记录可以追查，您根本无法发觉自己受到过什么攻击。
NAT隐藏了内部IP地址，使其具有一定的安全性，但从上面的分析我们可以知道，不能将NAT作为网络单一的安全防范措施。
前NAT一共有三种用法，
第一：是一个公有地址对应一个私有地址 。
第二： 几个私有地址对应几个公有地址。
（数量不需要相等，公有地址多的话，就不会做NAT转换了，还不如一个人直接给一个公有地址。这点别搞胡涂了。所以这个一
般出现在一私有地址对应几个公有IP地址情况）
第三种是：一个公有地址对应一大私有地址（这个目前叶用地很多）
设置NAT功能的路由器至少要有一个内部端口（Inside），一个外部端口（Outside）。内部端口连接
的网络用户使用的是内部IP地址。 内部端口可以为任意一个路由器端口。外部端口连接的是外部的网络，如Internet 。外部端口可以为路由器上的任意端口。
设置NAT功能的路由器的IOS应支持NAT功能(本文事例所用路由器为Cisco2501，其IOS为11.2版本以上支持NAT功能)。
四、关于NAT的几个概念：
内部本地地址（Inside local address）：分配给内部网络中的计算机的内部IP地址。
内部合法地址（Inside global address）：对外进入IP通信时，代表一个或多个内部本地地址的合法IP地址。需要申请才可取得的IP地址。
五、NAT的设置方法：
NAT设置可以分为静态地址转换、动态地址转换、复用动态地址转换。
1、静态地址转换适用的环境
静态地址转换将内部本地地址与内部合法地址进行一对一的转换，且需要指定和哪个合法地址进行转
换。如果内部网络有E-mail服务器或FTP服务器等可以为外部用户提供的服务，这些服务器的IP地址必须采用静态地址转换，以便外部用户可以使用这些服务。
静态地址转换基本配置步骤：
（1）、在内部本地地址与内部合法地址之间建立静态地址转换。在全局设置状态下输入：
Ip nat inside source static 内部本地地址 内部合法地址
（2）、指定连接网络的内部端口 在端口设置状态下输入：
ip nat inside
（3）、指定连接外部网络的外部端口 在端口设置状态下输入：
ip nat outside
注：可以根据实际需要定义多个内部端口及多个外部端口。
实例1：
本实例实现静态NAT地址转换功能。将2501的以太口作为内部端口，同步端口0作为外部端口。其中10.1.1.2，10.1.1.3，10.1.1.4的内部本地地址采用静态地址转换。其内部合法地址分别对应为192.1.1.2，192.1.1.3，192.1.1.4。
路由器2501的配置：
Current configuration：
version 11.3
no service password-encryption
hostname 2501
ip nat inside source static 10.1.1.2 192.1.1.2
ip nat inside source static 10.1.1.3 192.1.1.3
ip nat inside source static 10.1.1.4 192.1.1.4
interface Ethernet0
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
ip nat inside
interface Serial0
ip address 192.1.1.1 255.255.255.0
ip nat outside
no ip mroute-cache
bandwidth 2000
no fair-queue
clockrate 2000000
interface Serial1
no ip address
shutdown
no ip classless
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
password cisco
end
配置完成后可以用以下语句进行查看：
show ip nat statistcs
show ip nat translations
2、动态地址转换适用的环境：
动态地址转换也是将本地地址与内部合法地址一对一的转换，但是动态地址转换是从内部合法地址池中动态地选择一个末使用的地址对内部本地地址进行转换。
动态地址转换基本配置步骤：
（1）、在全局设置模式下，定义内部合法地址池
ip nat pool 地址池名称 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码
其中地址池名称可以任意设定。
蔡芷纭（2）、在全局设置模式下，定义一个标准的access-list规则以允许哪些内部地址可以进行动态地址转换。
Access-list 标号 permit 源地址 通配符
其中标号为1-99之间的整数。
（3）、在全局设置模式下，将由access-list指定的内部本地地址与指定的内部合法地址池进行地址转
换。
ip nat inside source list 访问列表标号 pool内部合法地址池名字
（4）、指定与内部网络相连的内部端口在端口设置状态下：
ip nat inside
（5）、指定与外部网络相连的外部端口
Ip nat outside
实例2：
本实例中硬件配置同上，运用了动态NAT地址转换功能。将2501的以太口作为内部端口，同步端口0作为外部端口。其中10.1.1.0网段采用动态地址转换。对应内部合法地址为192.1.1.2~192.1.1.10
Current configuration：
version 11.3
no service password-encryption
hostname 2501
ip nat pool aaa 192.1.1.2 192.1.1.10 netmask 255.255.255.0
ip nat inside source list 1 pool aaa
interface Ethernet0
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
ip nat inside
interface Serial0
ip address 192.1.1.1 255.255.255.0
ip nat outside
no ip mroute-cache
bandwidth 2000
no fair-queue
clockrate 2000000
interface Serial1
no ip address
关于秋分的古诗shutdown
no ip classless
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0
access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255
line con 0
line aux 0
line vty 0 4
password cisco
end
3、复用动态地址转换适用的环境：
复用动态地址转换首先是一种动态地址转换，但是它可以允许多个内部本地地址共用一个内部合法地址。只申请到少量IP地址但却经常同时有多于合法地址个数的用户上外部网络的情况，这种转换极为有用。
注意：当多个用户同时使用一个IP地址，外部网络通过路由器内部利用上层的如TCP或UDP端口号等唯一标识某台计算机。
复用动态地址转换配置步骤：
在全局设置模式下，定义内部合地址池
ip nat pool 地址池名字 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码
其中地址池名字可以任意设定。
在全局设置模式下，定义一个标准的access-list规则以允许哪些内部本地地址可以进行动态地址转换。
access-list 标号 permit 源地址 通配符
其中标号为1－99之间的整数。
在全局设置模式下，设置在内部的本地地址与内部合法IP地
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