内外网结构下的网络地址转换.

### 内外网结构下的网络地址转换(NAT/PAT) #### 实验目的 通过本次实验，深入了解网络地址转换（Network Address Translation, NAT）及其端口地址转换（Port Address Translation, PAT）的技术原理与应用场景，掌握如何设计、配置及测试扩展NAT/PAT。 #### 实验内容 **实验一：配置静态网络地址转换** - **目标**: 将内部网络中的特定私有IP地址静态映射到公网IP地址。 - **步骤**: 1. 配置静态NAT规则。 ```cisco Router(config)#ip nat inside source static local-ip global-ip ``` 其中，`local-ip`指的是需要转换的内部本地地址；`global-ip`则是转换后的内部全球地址。 2. 指定内外部接口。 ```cisco Router(config)#interface type slot/port Router(config-if)#ip nat inside Router(config)#interface type slot/port Router(config-if)#ip nat outside ``` **实验二：配置动态网络地址转换** - **目标**: 动态地将内部网络中的多个私有IP地址映射到一个或多个公网IP地址上。 - **步骤**: 1. 定义全球地址池。 ```cisco Router(config)#ip nat pool name start-ip end-ip netmask netmask ``` 参数说明：`name`为地址池名称；`start-ip`为地址池的起始IP地址；`end-ip`为地址池的结束IP地址；`netmask`为网络掩码。 2. 定义访问控制列表。 ```cisco Router(config)#access-list access-list-number permit source [source-wildcard] ``` 3. 建立动态地址转换，引用定义好的访问控制列表。 ```cisco Router(config)#ip nat inside source list access-list-number pool name ``` 4. 指定内外部接口。 ```cisco Router(config)#interface type number Router(config-if)#ip nat inside Router(config)#interface type number Router(config-if)#ip nat outside ``` **实验三：配置端口地址转换(PAT)** - **目标**: 当内部网络中的主机数量超过了可用的公网IP地址数量时，使用PAT技术可以实现多台内部主机共享一个公网IP地址进行通信。 - **步骤**: 1. 配置PAT。 ```cisco Router(config)#ip nat inside source static local-ip global-ip overload ``` 使用`overload`关键字表示启用端口复用功能。 2. 指定内外部接口。 ```cisco Router(config)#interface type number Router(config-if)#ip nat inside Router(config)#interface type number Router(config-if)#ip nat outside ``` #### 实验案例分析 根据实验需求，我们需要完成以下配置： 1. **将192.168.1.3静态NAT到218.58.59.93**: - 配置命令： ```cisco Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.3 218.58.59.93 ``` - 内部接口配置： ```cisco Router(config)#interface GigabitEthernet0/0 Router(config-if)#ip nat inside ``` - 外部接口配置： ```cisco Router(config)#interface GigabitEthernet0/1 Router(config-if)#ip nat outside ``` 2. **将192.168.1.5静态NAT到218.58.59.94**: - 配置命令： ```cisco Router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.5 218.58.59.94 ``` - 内部接口配置同上。 - 外部接口配置同上。 3. **将管理网段、行政网段的内部私有IP动态NAT到218.58.59.95和218.58.59.96**: - 定义地址池： ```cisco Router(config)#ip nat pool mgmt_admin 218.58.59.95 218.58.59.96 netmask 255.255.255.252 ``` - 定义访问控制列表： ```cisco Router(config)#access-list 100 permit 192.168.1.0 0.0.0.255 ``` - 动态地址转换： ```cisco Router(config)#ip nat inside source list 100 pool mgmt_admin ``` - 内外部接口配置同上。 4. **将教学网段、宿舍网段的内部私有IP动态PAT到218.58.59.97**: - 定义地址池： ```cisco Router(config)#ip nat pool edu_dorm 218.58.59.97 218.58.59.97 netmask 255.255.255.255 ``` - 定义访问控制列表： ```cisco Router(config)#access-list 200 permit 192.168.2.0 0.0.0.255 ``` - PAT配置： ```cisco Router(config)#ip nat inside source list 200 pool edu_dorm overload ``` - 内外部接口配置同上。 #### 实验验证 完成上述配置后，可以通过以下命令验证配置是否成功： ```cisco Router#show ip nat translations ``` 此命令会显示当前路由器上的所有NAT转换记录，包括静态和动态转换。 此外，还可以使用`show running-config`命令查看整个路由器的配置情况，确保所有配置均正确无误。 #### 总结 通过本次实验，我们深入学习了NAT/PAT的基本原理、配置方法以及应用场景，并且能够熟练地进行配置。NAT技术不仅可以有效缓解IP地址资源紧张的问题，还能够提高网络安全性和私密性。PAT技术则是在公网IP地址数量有限的情况下，允许更多的内部主机通过共享的方式访问互联网。这两种技术都是现代网络架构中不可或缺的一部分。