路由和交换技术项目教程 课件 工单11 地址转换协议NAT

工单11：地址转换协议NAT知识目标:1.掌握IPv4私有地址的作用和范围;2.了解NAT的作用;3.理解NAT的工作原理;4.掌握NAT的类型;能力目标:1.掌握NAT的基本配置;2.掌握静态地址转换配置;3.掌握动态地址转换配置；4.掌握网络端口地址转换思政目标:1.培养网络安全意识，注重网络安全意识的培养2.弘扬工匠精神，培养耐心、细致和负责任的工作态度3.强化社会责任感，能够积极履行自己的职责。在一个企业网络中，有一台Web服务器需要对外提供服务，但出于安全考虑，该服务器被部署在内部网络中。为了使外部用户能够访问这台Web服务器，管理员可以使用静态NAT，将服务器的内部私有IP地址一对一地映射到一个外部公共IP地址。这样，外部用户就可以通过访问这个公共IP地址来访问内部的Web服务器，而无需了解内部网络的复杂结构。任务1：基于端口vlan划分1.配置静态NAT映射2.验证静态NAT映射的有效性3.监控和维护静态NAT映射NAT的作用NAT是将IP数据报文头中的IP地址转换为另一个IP地址的过程，主要用于实现内部网络（私有IP地址）访问外部网络（公有IP地址）的功能。BasicNAT是实现一对一的IP地址转换，而NAPT可以实现多个私有IP地址映射到同一个公有IP地址上。静态NAT原理静态地址转换是一种网络地址转换（NAT）技术，它允许网络管理员将一个特定的私有IP地址永久映射到一个公有IP地址。这种一对一的映射关系是静态的，意味着它不会改变，通常用于需要从互联网访问内部网络服务的场景。私有网络/24Web服务器GE0/0/1R1NAT/24/2454Internet静态NAT配置示例一、静态NAT配置方式一：接口视图下配置静态NAT[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]natstaticglobal{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。方式二：系统视图下配置静态NAT[Huawei]natstaticglobal{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]natstaticenable在R1上配置静态NAT将内网主机的私有地址一对一映射到公有地址。[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipaddress24[R1-GigabitEthernet0/0/1]natstaticglobalinside[R1-GigabitEthernet0/0/1]natstaticglobalinside[R1-GigabitEthernet0/0/1]natstaticglobalinside1.静态NAT配置正确，路由器上是否已正确配置了静态NAT，路由器的内外网接口（如GigabitEthernet0/0/0和GigabitEthernet0/0/1）配置正确的IP地址，并启用接口，路由器上已配置了正确的默认路由。2.静态NAT功能有效，从内部网络中的设备（如PC或服务器）发起对外网地址的ping测试或其他网络通信测试，并通信成功。从外部网络尝试访问已配置静态NAT的内部设备，验证是否能够成功访问。3.持久性和稳定性，一段时间内持续进行内外网通信测试，静态NAT配置持久有效，且不会因网络变化或设备重启而失效。序号评价内容评价标准是否达标1理解静态地址转换理解静态转换知识和特点

2建立并配置静态NAT能够配置静态NAT并验证有效

在一个拥有数百台计算机的公司网络中，只有几个公网IP地址被分配给公司的路由器。通过配置动态NAT，每当内部网络中的某台计算机需要访问互联网时，路由器就会从预定义的公有IP地址池中动态地选择一个地址与该私有IP地址建立映射关系，从而确保所有内部设备都能在不暴露内部网络结构的情况下安全地访问外部资源。任务2：动态地址转换1.掌握动态NAT的工作原理及其在华为设备上的配置方法。2.能够根据实际需求，合理配置地址池和访问控制列表（ACL）。3.验证动态NAT配置的有效性，并进行必要的故障排除和优化。动态地址转换原理华为路由器的动态地址转换（DynamicNAT）是一种允许多个内部网络设备共享有限数量的公网IP地址的技术。这种转换基于一个地址池，内部网络的私有IP地址会根据需要动态映射到池中的公网IP地址上。当内部设备需要访问互联网时，路由器会从地址池中分配一个公网IP地址给该设备，当连接结束后，这个公网IP地址可以被回收并重新分配给其他设备。动态NAT通常涉及以下几个步骤：1.配置一个地址池，包含可用的公网IP地址范围。2.创建一个访问控制列表（ACL），定义哪些内部网络的IP地址需要进行NAT转换。3.在路由器的出口接口上应用ACL和地址池，配置NAT出站规则。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者不发送数据时，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。动态NAT配置步骤1.创建地址池[Huawei]nataddress-groupgroup-indexstart-addressend-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。私有网络/24Web服务器NATR1/24/24InternetGE0/0/12.配置地址转换的ACL规则[Huawei]aclnumber[Huawei-acl-basic-number]rulepermitsourcesource-addresssource-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-GigabitEthernet0/0/0]natoutboundacl-numberaddress-groupgroup-index[no-pat]动态地址转换在R1上配置动态NAT将内网主机的私有地址动态映射到公有地址。[R1]nataddress-group1[R1]acl2000[R1-acl-basic-2000]rule5permitsource55[R1-acl-basic-2000]quit[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]natoutbound2000address-group1no-pat1.动态NAT配置正确性、在路由器上正确配置了动态NAT。确认在出接口上应用动态NAT规则。验证内外网接口已正确配置了IP地址，并且启用接口。2.动态NAT功能有效性，从内部网络中的多个设备发起对外网地址的通信测试，如ping测试、HTTP访问等，确保通信成功。观察并记录通信过程中使用的公网IP地址，验证是否从地址池中动态分配。3.持久性与稳定性测试，一段时间内持续进行内外网通信测试，观察动态NAT转换的持久性和稳定性。序号评价内容评价标准是否达标1建立地址组在Ensp中建立地址组

2建立ACLEnsp中配置ACL

3配置动态地址转换配置并验证动态NAT有效

一个中小型企业拥有一个公网IP地址，但其内部网络中有多个服务器，如Web服务器、邮件服务器等，需要对外提供服务。通过配置NAPT，企业路由器可以将内部网络中不同服务器的私有IP地址和端口号映射到公网IP地址的不同端口上。这样，当外部用户尝试访问这些服务时，只需访问公网IP地址上的对应端口，路由器就能根据NAPT映射表将请求转发到正确的内部服务器，从而实现多个内部服务器共享一个公网IP地址对外提供服务的功能。任务3：网络端口地址转换1.实现内部网络多台设备的公网访问2.配置NAT地址池和访问控制列表3.确保转换的灵活性和安全性网络端口地址转换（NAPT，NetworkAddressPortTranslation）是一种允许多个内部网络设备共享一个公有IP地址的技术。NAPT通过改变数据包的IP地址和端口号来实现多个私有IP地址到一个公有IP地址的映射，从而节约公网IP地址资源。这种技术特别适用于IPv4地址资源紧张的场景。NAPT（NetworkAddressandPortTranslation，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。NAPT示例在R1上配置NAPT让内网所有私有地址通过访问公网。[R1]nataddress-group1[R1]acl2000[R1-acl-basic-2000]rule5permitsource55[R1-acl-basic-2000]quit[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]natoutbound2000address-group11.NAPT配置正确性，验证路由器上正确配置了NAPT。接口、路由与地址池配置检查，验证内外网接口已正确配置了IP地址，并且接口已启用。