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目 录
1 NAT配置 ............................................................................................................................................ 1-1
1.1 NAT简介............................................................................................................................................1-1
1.1.1 NAT概述 .................................................................................................................................1-1
1.1.2 NAT实现的功能 ......................................................................................................................1-2
1.2 NAT配置任务简介 .............................................................................................................................1-5
1.3 配置地址池 ........................................................................................................................................1-5
1.4 配置地址转换.....................................................................................................................................1-6
1.4.1 地址转换介绍..........................................................................................................................1-6
1.4.2 配置静态地址转换...................................................................................................................1-6
1.4.3 配置动态地址转换...................................................................................................................1-6
1.5 配置内部服务器.................................................................................................................................1-8
1.5.1 内部服务器介绍 ......................................................................................................................1-8
1.5.2 配置普通内部服务器 ...............................................................................................................1-8
1.5.3 配置负载分担内部服务器........................................................................................................1-9
1.6 配置DNS-maping ............................................................................................................................1-10
1.7 配置基于IP地址的连接数限制 .........................................................................................................1-10
1.8 NAT显示和维护...............................................................................................................................1-10
1.9 NAT典型配置举例 ...........................................................................................................................1-11
1.9.1 私网访问公网典型配置举例 ..................................................................................................1-11
1.9.2 普通内部服务器典型配置举例...............................................................................................1-11
1.9.3 负载分担内部服务器典型配置举例 .......................................................................................1-12
1.9.4 NAT DNS-mapping典型配置举例.........................................................................................1-13
1.10 NAT常见配置错误举例 ..................................................................................................................1-15
1.10.1 故障之一:地址转换不正常。.............................................................................................1-15
1.10.2 故障之二:内部服务器工作不正常。..................................................................................1-15
1-1
1 NAT 配置
1.1 NAT
简介
1.1.1 NAT 概述
NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是将 IP 数据报报头中的 IP 地址转换为另一
个 IP 地址的过程。在实际应用中,NAT 主要用于实现私有网络访问公共网络的功能。这种通过使
用少量的公有 IP 地址代表较多的私有 IP 地址的方式,将有助于减缓可用 IP 地址空间的枯竭。
私有 IP 地址是指内部网络或主机的 IP 地址,公有 IP 地址是指在因特网上全球唯一的 IP 地址。
RFC 1918 为私有网络预留出了三个 IP 地址块,如下:
A 类:10.0.0.0~10.255.255.255
B 类:172.16.0.0~172.31.255.255
C 类:192.168.0.0~192.168.255.255
上述三个范围内的地址不会在因特网上被分配,因此可以不必向 ISP 或注册中心申请而在公司或企
业内部自由使用。
图 1-1描述了一个基本的NAT应用。
图1-1 地址转换的基本过程
192.168.1.3
Internet
IP packet 1
Source IP : 192.168.1.3
Destination IP : 1.1.1.2
IP packet 1
Source IP : 20.1.1.1
Destination IP : 1.1.1.2
192.168.1.1 20.1.1.1
IP packet 2
Source IP : 1.1.1.2
Destination IP : 20.1.1.1
IP packet 2
Source IP : 1.1.1.2
Destination IP :192.168.1.3
1.1.1.2
1.1.1.3
Server B
Host
Server A
192.168.1.2
Host
z NAT 网关处于私有网络和公有网络的连接处。
z 当内部 PC(192.168.1.3)向外部服务器(1.1.1.2)发送一个数据报 1 时,数据报将通过 NAT
网关。
z NAT 网关查看报头内容,发现该数据报是发往外网的,那么它将数据报 1 的源地址字段的私
有地址 192.168.1.3 换成一个可在 Internet 上选路的公有地址 20.1.1.1,并将该数据报发送到
外部服务器,同时在 NAT 网关的网络地址转换表中记录这一映射。
1-2
z 外部服务器给内部 PC 发送的应答报文 2(其初始目的地址为 20.1.1.1)到达 NAT 网关后,
NAT 网关再次查看报头内容,然后查找当前网络地址转换表的记录,用内部 PC 的私有地址
192.168.1.3 替换初始的目的地址。
上述的 NAT 过程对终端(如图中的 Host 和 Server)来说是透明的。对外部服务器而言,它认为内
部 PC 的 IP 地址就是 20.1.1.1,并不知道有 192.168.1.3 这个地址。因此,NAT“隐藏”了企业的
私有网络。
地址转换的优点在于,在为内部主机提供了“隐私”保护的前提下,实现了内部网络的主机通过该
功能访问外部网络的资源。但它也有一些缺点:
z 由于需要对数据报文进行 IP 地址的转换,涉及 IP 地址的数据报的报头不能被加密。在应用协
议中,如果报文中有地址或端口需要转换,则报文不能被加密。例如,不能使用加密的 FTP
连接,否则 FTP 的 port 命令不能被正确转换。
z 网络调试变得更加困难。比如,某一台内部网络的主机试图攻击其它网络,则很难指出究竟
哪一台机器是恶意的,因为主机的 IP 地址被屏蔽了。
1.1.2 NAT 实现的功能
1. 多对多地址转换及地址转换的控制
从
图 1-1的地址转换过程可见,当内部网络访问外部网络时,地址转换将会选择一个合适的外部地
址,来替代内部网络数据报文的源地址。在
图 1-1中是选择NAT网关出接口的IP地址(公有地址)。
这样所有内部网络的主机访问外部网络时,只能拥有一个外部的IP地址,因此,这种情况同时只允
许最多有一台内部主机访问外部网络,这称为“一对一地址转换”。当内部网络的多台主机并发的
要求访问外部网络时,“一对一地址转换”仅能够实现其中一台主机的访问请求。
NAT 也可实现对并发性请求的响应,允许 NAT 网关拥有多个公有 IP 地址。当第一个内部主机访问
外网时,NAT 选择一个公有地址 IP1,在地址转换表中添加记录并发送数据报;当另一内部主机访
问外网时,NAT 选择另一个公有地址 IP2,以此类推,从而满足了多台内部主机访问外网的请求。
这称为“多对多地址转换”。
NAT 网关拥有的公有 IP 地址数目要远少于内部网络的主机数目,因为所有内部主机并不会同时访
问外网。公有 IP 地址数目的确定,应根据网络高峰期可能访问外网的内部主机数目的统计值来确定。
在实际应用中,我们可能希望某些内部的主机可以访问外部网络,而某些主机不允许访问,即当
NAT 网关查看数据报报头内容时,如果发现源 IP 地址属于禁止访问外部网络的内部主机,它将不
进行 NAT 转换。这就是对地址转换进行控制的问题。
设备可以通过定义地址池来实现多对多地址转换,同时利用访问控制列表来对地址转换进行控制。
z 利用访问控制列表限制地址转换:可以有效地控制地址转换的使用范围,只有满足访问控制
列表条件的数据报文才可以进行地址转换。
z 地址池:用于地址转换的一些连续的公有 IP 地址的集合。用户应根据自己拥有的合法 IP 地址
数目、内部网络主机数目以及实际应用情况,配置恰当的地址池。地址转换的过程中,NAT
网关将会从地址池中挑选一个地址做为转换后的源地址。
2. NAPT
NAPT(Network Address Port Translation,网络地址端口转换)是 NAT 的一种变形,它允许多个
内部地址映射到同一个公有地址上,也可称之为“多对一地址转换”或“地址复用”。
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资源评论
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