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NAT( 网络地址转换) 的实现

[日期:2014-09-03] 来源:Linux社区  作者:keshacookie [字体: ]

NAT的基本介绍:

  网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单,NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题,而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击,隐藏并保护网络内部的计算机。

  借助于NAT,私有(保留)地址的"内部"网络通过路由器发送数据包时,私有地址被转换成合法的IP地址,一个局域网只需使用少量IP地址(甚至是1个)即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。

  NAT将自动修改IP报文的源IP地址和目的IP地址,Ip地址校验则在NAT处理过程中自动完成。有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中,所以还需要同时对报文的数据部分进行修改,以匹配IP头中已经修改过的源IP地址。否则,在报文数据都分别嵌入IP地址的应用程序就不能正常工作。

NAT的三种实现方式:

  NAT的实现方式有三种,即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat 和端口多路复用OverLoad。

  静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址,IP地址对是一对一的,是一成不变的,某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换,可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备(如服务器)的访问。

  动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时,IP地址是不确定的,是随机的,所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说,只要指定哪些内部地址可以进行转换,以及用哪些合法地址作为外部地址时,就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。

  端口多路复用(Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换,即端口地址转换(PAT,Port Address Translation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问,从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时,又可隐藏网络内部的所有主机,有效避免来自internet的攻击。因此,目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。 

I. 静态地址转换的实现

假设内部局域网使用的lP地址段为192.168.0.1~192.168.0.254,路由器局域网端(即默认网关)的IP地址为192.168.0.1,子网掩码为255.255.255.0。网络分配的合法IP地址范围为61.159.62.128~61.159.62.135,路由器在广域网中的IP地址为61.159.62.129,子网掩码为255.255.255.248可用于转换的IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.134。要求将内部网址192.168.0.2~192.168.0.6分别转换为合法IP地址61.159.62.130~61.159.62.134。
>>>第一步,设置外部端口。
  interface serial 0
  ip address 61.159.62.129 255.255.255.248
  ip nat outside
>>>第二步,设置内部端口。
  interface ethernet 0
  ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
  ip nat inside
>>>第三步,在内部本地与外部合法地址之间建立静态地址转换。
  ip nat inside source static 内部本地地址内部合法地址。
  示例:
  ip nat inside source static 192.168.0.2 61.159.62.130 //将内部网络地址192.168.0.2转换为合法IP地址61.159.62.130
  ip nat inside source static 192.168.0.3 61.159.62.131 //将内部网络地址192.168.0.3转换为合法IP地址61.159.62.131
  ip nat inside source static 192.168.0.4 61.159.62.132 //将内部网络地址192.168.0.4转换为合法IP地址61.159.62.132
  ip nat inside source static 192.168.0.5 61.159.62.133 //将内部网络地址192.168.0.5转换为合法IP地址61.159.62.133
  ip nat inside source static 192.168.0.6 61.159.62.134 //将内部网络地址192.168.0.6转换为合法IP地址61.159.62.134
  至此,静态地址转换配置完毕。


II. 动态地址转换的实现

假设内部网络使用的IP地址段为172.16.100.1~172.16.100.254,路由器局域网端口(即默认网关)的IP地址为172.16.100.1,子网掩码为255.255.255.0。网络分配的合法IP地址范围为61.159.62.128~61.159.62.191,路由器在广域网中的IP地址为61.159.62.129,子网掩码为255.255.255.192,可用于转换的IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.190。要求将内部网址172.16.100.1~172.16.100.254动态转换为合法IP地址61.159.62.130~61.159.62.190。
>>>第一步,设置外部端口。
  设置外部端口命令的语法如下:
  ip nat outside
  示例:
  interface serial 0 //进入串行端口serial 0
  ip address 61.159.62.129 255.255.255.192//将其IP地址指定为61.159.62.129,子网掩码为255.255.255.192
  ip nat outside //将串行口serial 0设置为外网端口
  注意,可以定义多个外部端口。
>>>第二步,设置内部端口。
  设置内部接口命令的语法如下:
  ip nat inside
  示例:
  interface ethernet 0 //进入以太网端口Ethernet 0
  ip address 172.16.100.1 255.255.255.0 // 将其IP地址指定为172.16.100.1,子网掩码为255.255.255.0
  ip nat inside //将Ethernet 0 设置为内网端口。
  注意,可以定义多个内部端口。

>>>第三步,定义合法IP地址池。
  定义合法IP地址池命令的语法如下:
  ip nat pool 地址池名称起始IP地址 终止IP地址子网掩码
  其中,地址池名字可以任意设定。
  示例:
  ip nat pool chinanet 61.159.62.130 61.159.62.190 netmask 255.255.255.192 //指明地址缓冲池的名称为chinanet,IP地址范围为61.159.62.130~61.159.62.190,子网掩码为255.255.255.192。需要注意的是,即使掩码为255.255.255.0,也会由起始IP地址和终止IP地址对IP地址池进行限制。
  或ip nat pool test 61.159.62.130 61.159.62.190 prefix-length 26
  注意,如果有多个合法IP地址范围,可以分别添加。例如,如果还有一段合法IP地址范围为"211.82.216.1~211.82.216.254",那么,可以再通过下述命令将其添加至缓冲池中。
  ip nat pool cernet 211.82.216.1 211.82.216.254 netmask 255.255.255.0
  或
  ip nat pool test 211.82.216.1 211.82.216.254 prefix-length 24
>>>第四步,定义内部网络中允许访问Internet的访问列表。
  定义内部访问列表命令的语法如下:
  access-list 标号 permit 源地址通配符(其中,标号为1~99之间的整数)
  access-list 1 permit 172.16.100.0 0.0.0.255 //允许访问Internet的网段为172.16.100.0~172.16.100.255,反掩码为0.0.0.255。需要注意的是,在这里采用的是反掩码,而非子网掩码。反掩码与子网掩码的关系为:反掩码+子网掩码=255.255.255.255。例如,子网掩码为255.255.0.0,则反掩码为0.0.255.255;子网掩码为255.0.0.0,则反掩码为0.255.255.255;子网掩码为255.252.0.0,则反掩码为0.3.255.255;子网掩码为255.255.255.192,则反掩码为0.0.0.63。
  另外,如果想将多个IP地址段转换为合法IP地址,可以添加多个访问列表。例如,当欲将172.16.98.0~172.16.98.255和172.16.99.0~172.16.99.255转换为合法IP地址时,应当添加下述命令:
  access-list2 permit 172.16.98.0 0.0.0.255
  access-list3 permit 172.16.99.0 0.0.0.255
>>>第五步,实现网络地址转换。
  在全局设置模式下,将第四步由access-list指定的内部本地地址列表与第三步指定的合法IP地址池进行地址转换。命令语法如下:
  ip nat inside source list 访问列表标号 pool 内部合法地址池名字
  示例:
  ip nat inside source list 1 pool chinanet
  如果有多个内部访问列表,可以一一添加,以实现网络地址转换,如
  ip nat inside source list 2 pool chinanet
  ip nat inside source list 3 pool chinanet
  如果有多个地址池,也可以一一添加,以增加合法地址池范围,如
  ip nat inside source list 1 pool cernet
  ip nat inside source list 2 pool cernet
  ip nat inside source list 3 pool cernet
  至此,动态地址转换设置完毕。

更多详情见请继续阅读下一页的精彩内容http://www.linuxidc.com/Linux/2014-09/10609p2.htm

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第 1 楼
* yongman会员 发表于 2014/9/8 2:53:42
很实用,不错。