在CISCO路由器上配置NAT功能实现多机Internet接入

### 在CISCO路由器上配置NAT功能实现多机Internet接入 #### 一、NAT技术原理及应用背景 随着互联网的飞速发展，IPv4协议32位的地址空间已经无法满足用户的需求，而IPv6协议虽然能提供更大的地址空间，但其推广速度缓慢。因此，IP地址短缺成为许多企业和机构面临的严重问题。为了解决这一问题，**网络地址转换（Network Address Translation, NAT）**技术被广泛应用于网络环境中，尤其适用于那些拥有大量内部用户但只有少量公共IP地址的企业。 #### 二、NAT的概念与工作原理 ##### 1. NAT简介 NAT的主要功能是在内部网络中使用自定义的IP地址进行通信，而不需要向ISP（Internet Service Provider）申请。当内部主机需要与外部Internet进行通信时，NAT设备（通常是路由器）会将内部私有IP地址转换为合法的公网IP地址。 ##### 2. NAT的应用场景 - **场景一：隐藏内部网络结构**：企业可以通过NAT将内部网络与外部Internet隔离开来，外部用户无法获知内部网络的具体IP地址。 - **场景二：多用户共享有限的公网IP地址**：对于申请了较少合法IP地址的企业，可以通过NAT技术实现多台内部主机同时使用一个或几个合法IP地址与外部Internet通信。 #### 三、配置NAT所需的硬件与软件条件 为了配置NAT功能，路由器需要满足以下条件： - **硬件条件**：至少配备一个内部端口（Inside）和一个外部端口（Outside）。内部端口连接内部网络用户，外部端口连接外部网络，如Internet。 - **软件条件**：路由器的操作系统（IOS）需要支持NAT功能。例如，本文档中提到的Cisco 2501路由器，其IOS版本需为11.2及以上版本。 #### 四、NAT的关键概念 在深入讨论NAT配置之前，了解以下几个关键概念非常重要： - **内部本地地址（Inside Local Address）**：分配给内部网络中计算机的私有IP地址。 - **内部合法地址（Inside Global Address）**：用于与外部网络通信时代表一个或多个内部本地地址的合法IP地址，通常需要通过ISP申请获得。 #### 五、NAT的配置方法 NAT配置主要包括三种类型：静态地址转换、动态地址转换和复用动态地址转换。 ##### 1. 静态地址转换 静态地址转换是指将内部本地地址与内部合法地址进行一对一的固定转换。这种方法适用于内部网络中有需要对外提供服务的服务器（如邮件服务器或FTP服务器），这些服务器的IP地址必须使用静态地址转换，以便外部用户能够访问。 ##### 2. 动态地址转换 动态地址转换同样是将内部本地地址与内部合法地址进行一对一转换，但合法地址是从预先定义的地址池中动态选择的未使用地址。 ##### 3. 复用动态地址转换 复用动态地址转换允许多个内部本地地址共用一个内部合法地址。这对于拥有少量合法IP地址但经常有多个用户需要访问外部网络的情况非常有用。复用动态地址转换的具体配置步骤如下： - **定义内部合法地址池**：在全局设置模式下，使用命令`ip nat pool 地址池名字 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码`定义地址池。 - **定义访问控制列表**：同样在全局设置模式下，使用命令`access-list 标号 permit 源地址 通配符`定义一个标准的访问控制列表，以确定哪些内部本地地址可以进行动态地址转换。 - **配置复用动态地址转换**：继续在全局设置模式下，使用命令`ip nat inside source list 访问列表标号 pool 内部合法地址池名字 overload`建立内部本地地址与内部合法地址之间的复用动态地址转换。 - **指定内部端口**：在端口设置模式下，使用命令`ip nat inside`指定与内部网络相连的端口。 #### 六、结论 通过在Cisco路由器上配置NAT功能，不仅可以有效解决IP地址不足的问题，还能增强网络的安全性和管理的便利性。对于那些希望隐藏内部网络结构或优化有限的公网IP资源的企业来说，NAT技术无疑是最佳的选择之一。