IPV6可用解决地址短缺的问题,但是无法立刻替换现在成熟且广泛应用的IPV4。网络地址转换(NAT)可以延长IPV4的寿命。NAT是将IP数据报文中的头IP地址转换成另一个IP地址的过程,主要用于内部网络(私有IP地址)访问外部网络(共有IP地址)。NAT有三种类型:静态NAT、动态地址NAT以及网路地址端口转换NAT。
NAT转换设备维护着地址转换表,所有经过NAT转换设备并且需要地址转换的报文,都会通过该表做地址转换。NAT转换设备处于内部和外部网络的连接处,常见的有路由器、防火墙。
根据图示的信息搭建网络。
在网关路由器AR1上配置访问外网的默认路由。
ip route-static 0000 0000 202169102
查看配置好的静态路由协议。
由于内网使用的是私有IP地址,员工无法直接访问公网。现需要在网关路由器上配置NAT地址转换,将私网地址转换为公网地址。PC1自身能够访问外网,并且需要外网用户也能够直接访问他,分配一个公网IP地址202169105给PC1做静态NAT地址转换。在R1的G0/0/0接口使用nat static命令配置内部地址到外部地址的一对一转换。
配置完成后在AR1上查看NAT静态配置信息。
在PC1上ping命令测试与外网的连通性,可以看到静态NAT已经可以成功访问外网。
在路由器的G0/0/0接口上抓包查看NAT地址转换,AR1成功把来自PC1的ICMP报文的源地址1721611转换成公网地址202169105 。
在AR2上使用环回地址loopback0模拟外网访问PC1,测试成功。
在PC1的E0/0/1接口上抓包观察,PC1的私网地址被转换成唯一的公网地址,外网用户也能访问PC1。且数据包在经过R1进入内网时,R1把目的IP地址转为公网地址202169105对应的私网地址1721611发给PC1。
PC2 、PC3都需要访问外网,网段为1721710/24 。使用公网地址池2021691050-2021691060 为其做NAT转换
在AR1上使用nat address-group命令配置NAT地址池,设置起始地址2021691050,终止地址2021691060。
nat address-group 1 2021691050 2021691060
创建ACL2000。
在AR1的G0/0/0接口下使用nat outbound 命令将acl200和地址池关联,使得地址池中规定的地址可以使用地址池进行进行地址转换。并在AR1上查看NAT outbound信息。
在PC2上测试与外网的连通性成功。
并在AR1的接口G0/0/0上抓包观察地址转换情况。来自PC2的ICMP数据包在AR1的G0/0/0接口上源地址1721712被替换成地址池中的第一个地址202171050 。
由于PC众多,采用多对多的NAT转换方式就必须增加公网IP地址池的地址数量。为了节约地址,需要配置多对一的Easy-IP转换方式实现访问外网的需求。Easy-IP是NAPT的一种方式,直接借用路由器的接口IP地址作为公网地址,将不同的内部地址映射到同一公网地址的不同端口上,实现多对一地址转换。
在AR1的G0/0/0接口上删除NAT Outbound配置,并使用nat outbound命令配置Easy-IP特性,直接使用接口IP地址作为NA转换后的地址。
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo nat outbound 2000 address-group 1 no-pat
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat outbound 2000
配置完成后,在PC2上使用UDP数据包发包工具发送udp数据包到公网地址202169201,配置好目的IP地址和UDP源、目的端口号后,输入字符串后发送。
PC2的配置如下:
在AR1上查看nat session的详细信息。可以看到,源地址1721712的UDP数据包被新源地址202169101和新源端口10241替换。AR1借用自身G0/0/0接口的公网地址为所有私网地址做NA转换,使用不同端口号区分不同私网数据。此方式不需要创建地址池,大大节省了地址空间。
公司内server服务器提供ftp服务供外网用户访问,配置NAT server并使用公网IP地址202169106对外公布服务器地址 ,然后开启nat alg功能。对于封装在ip数据报文中应用层协议报文,正常的NAT转换会导致错误,在开启某应用协议的nat alg功能后,该应用协议报文可以正常进行nat转换,否则该应用协议不能正常工作。
在AR1的G0/0/0接口使用nat server命令定义内部服务器的映射表,指定通信协议为tcp,配置服务器使用公网ip地址202169106 ,服务器内网地址为1721613,指定端口为21,该常用端口号可以直接使用关键字“ftp”代替。并在AR1上查看nat server信息。
查看server配置成效,选择根目录并启动ftpserver 。
设置服务器完成后,在AR2上模拟公网用户访问私网ftp服务器。
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