NAT地址转换，静态NAT，高级NAT，NAPT，easy IP

发布于：2025-07-29 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

网络地址转换NAT

1、NAT概述

NAT产生的技术背景

  • 随着互联网用户的增多，IPv4的公有地址资源显得越发短缺。
  • 同时IPv4公有地址资源存在地址分配不均的问题，这导致部分地区的IPv4可用公有地址严重不足。
  • 一方面NAT缓解了IPv4地址短缺的问题，另一方面NAT技术让外网无法直接与使用私有地址的内网进
    行通信，提升了内网的安全性。

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私有IP地址

  • 公有地址：由专门的机构管理、分配，可以在Internet上直接通信的IP地址。
  • 私有地址：组织和个人可以任意使用，无法在Internet上直接通信，只能在内网使用的IP地址。
  • A、B、C类地址中各预留了一些地址专门作为私有IP地址(RFC1918）：
    • 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

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NAT技术原理

  • NAT：对IP数据报文中的IP地址进行转换，是一种在现网中被广泛部署的技术，一般部署在网络出口设备，例如路由器或防火墙上。
  • NAT的典型应用场景：在私有网络内部（园区、家庭）使用私有地址，出口设备部署NAT，对于“从内到外”的流量，网络设备通过NAT将数据包的源地址进行转换（转换成特定的公有地址），而对于“从外到内的”流量，则对数据包的目的地址进行转换。
  • 通过私有地址的使用结合NAT技术，可以有效节约公网IPv4地址。

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2、静态NAT

  • 静态NAT：每个私有地址都有一个与之对应并且固定的公有地址，即私有地址和公有地址之间的一对一映射
  • 支持双向互访：私有地址访问Internet经过出口设备NAT转换时，会被转换成对应的公有地址。同时，外部网络访问内部网络时，其报文中携带的公有地址（目的地址）也会被NAT设备转换成对应的私有地
    址。

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静态NAT配置介绍

1.方式一：接口视图下配置静态NAT
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] nat static global (global-address) inside (host-address )
global参数用于配置外部公有地址，inside参数用于配置内部私有地址。

2.方式二：系统视图下配置静态NAT
[Huawei] nat static global (global-address) inside {host-address)
配置命令相同，视图为系统视图，之后在具体的接口下开启静态NAT。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] nat static enable
在接口下使能nat static功能。

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3、动态NAT

  • 动态NAT：静态NAT严格地一对一进行地址映射，这就导致即便内网主机长时间离线或关机时，与之对应的公有地址也处于使用状态。为了避免地址浪费，动态NAT提出了地址池的概念：所有可用的公有地址组成地址池。
  • 当内部主机访问外部网络时临时分配一个地址池中未使用的地址，并将该地址标记为“1nUse”。当该主机不再访问外部网络时回收分配的地址，重新标记为“NotUse”。

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动态NAT转换示例（出去流量）

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动态NAT转换示例（回程流量）

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动态NAT配置介绍

1．创建地址池
[Huawei] nat address-group group-index start-address end-address
配置公有地址范围，其中group-index为地址池编号，start-address、end-address分别为地址池起始地址、结束地址。

2.配置地址转换的ACL规则
[Huawei] acl number
[Huawei-acl-basic-number] rule permit source source-address source-wildcard
配置基础ACL，匹配需要进行动态转换的源地址范围。

3.接口视图下配置带地址池的NATOutbound
[Huawei-GigabitEtherneto/o/o] nat outbound acl-number addres-group group-index[ no-pat ]
接口下关联ACL与地址池进行动态地址转换，no-pat参数指定不进行端口转换。

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4、NAPT、Easy-IP（用得最多）

NAPT原理

  • 动态NAT选择地址池中的地址进行地址转换时不会转换端口号，即NO-PAT（非端口地址转换），公有地址与私有地址还是1:1的映射关系，无法提高公有地址利用率。
  • NAPT(Network Address and Port Translation,网络地址端口转换)：从地址池中选择地址进行地址转换时不仅转换IP地址，同时也会对端口号进行转换，从而实现公有地址与私有地址的1：n映射，可以有效提高公有地址利用率。

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NAPT转换示例（出去流量）

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NAPT转换示例（回程流量）

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NAPT配置示例

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easy IP

  • EasyIP：实现原理和NAPT相同，同时转换IP地址、传输层端口，区别在于Easy IP没有公网地址池的概念，使用接口地址作为NAT转换的公有地址。
  • Easy IP适用于不具备固定公网IP地址的场景：如通过DHCP、PPPoE拨号获取地址的私有网络出口，可以直接使用获取到的动态地址进行转换。

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EasyIP配置示例

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5、NAT Server

NAT Server使用场景

  • NAT Server：指定[公有地址:端口]与[私有地址:端口]的一对一映射关系，将内网服务器映射到公网，当私有网络中的服务器需要对公网提供服务时使用。
  • 外网主机主动访问[公有地址：端口]实现对内网服务器的访问。
  • 本质上是解决安全问题
  • 解决负载均衡的问题，

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NAT Server转换示例

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NAT Server配置示例

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6、NAT配置

拓扑图

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配置步骤

1、配置电脑IP地址

2、配置路由器相应接口的IP地址

在AR1上进行配置
<Huawei>system-view 
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.11.254 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]q
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 12.1.1.1 24
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]q

在AR2上配置
[Huawei]sysname AR2
[AR2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 12.1.1.254 24
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]q

经过上述配置之后，PC1的报文能到达AR2，但是结果是Request timeout!，原因是AR1中有相应的路由表，但是AR2中没有PC1 192.168.11.0/24的地址，收不到回程的报文。可以通过display ip routing-table 这条命令查看相应的路由表。

解决办法之一：配置NAT

3、静态NAT配置

配置静态NAT
<Huawei>system-view 
[Huawei]sysname AR1
在全局视图下配置
[AR1]nat static global 12.1.1.2 inside 192.168.11.1
进入接口中启用NAT
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0 
启用NAT之后才能完成地址转换
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat static enable 
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q

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基于接口配置静态NAT
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo nat static enable 
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]undo nat static global 12.1.1.2 inside 192.168.11.1
在接口中配置NAT就不用刻意开启NAT服务了
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat static global 12.1.1.12 inside 192.168.11.1
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q

注意：在实际应用中基本上很少用静态NAT。

4、配置动态NAT

配置外网地址池
[AR1]nat address-group 1 12.1.1.2 12.1.1.10
配置访问控制策略
[AR1]acl 2000
[AR1-acl-basic-2000]rule 10 permit source 192.168.11.0 0.0.0.255
[AR1-acl-basic-2000]q
进入端口，将ACL2000的地址映射为address-group 1的地址池
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat outbound 2000 address-group 1 no-pat 
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q

5、配置端口NAT

配置静态NAT，只用一个外网地址

<AR1>system-view 
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo nat outbound 2000 address-group 1 no-pat 
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]undo nat address-group 1
只使用一个地址
[AR1]nat address-group 1 12.1.1.2 12.1.1.2
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
不使用端口 no-pat参数
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat outbound 2000 address-group 1

[AR1]display nat session all

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6、Easy IP

[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo nat outbound 2000 address-group 1
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat outbound 2000

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7、NAT Server

[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]undo nat outbound 2000
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]q
[AR1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]nat server protocol tcp global 12.1.1.2 80 inside 192.168.11.2 80
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]

测试：在外网上访问服务器，使用telnet 192.168.12.1

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