网络技术之NAT

注意NAPT涉及的两个配置方式都没通，后面有时间再来看

 

1.关于NAT的背景知识

目前主流的地址是IPV4对应的是32位，2的32次方为43亿，即ip地址总数为43亿。

其中有一半是保留地址，不能分给设备使用，可用的地址就只有21亿了，显然是不够用的（人口就70亿了）

那怎么办，就要请出我们的主角 NAT了（Network Address Transmit）。

2.关于NAT技术的使用

我们可以将医院，企业及公司等区域作为局域网，局域网内通过以太口进行交流。

局域网之间怎么交流呢？

局域网通过PPPOE或者BPG等方式连上运营商ISP之后，ISP将数据包转发到对应的局域网，然后再返回。

通过局域网，我们有两个好处，

第一个就是可以地址复用，在A局域网里面用了192.168.1.1之后，我们在B里面也可以用192.168.1.1，这样就可以大量节省使用的地址

第二个就是可以增加安全性，在局域网外设置防火墙，减少被入侵的危险

 

下面就是一副示意图，局域网内的设备通过NAT做地址转换之后，将数据包发给ISP，ISP转发到对应的局域网，NAT将目的地址转换为对应的设备地址，对方设备收到后，就完成了通信。

 

 

 

3.NAT的分类

     NAT类型有以下几种

     1.静态NAT / NAT server

     这种NAT就是将私网地址和公网地址直接绑定,NAT server原理和静态NAT是一样的。（这种通常用在服务器上，公网的专线IP很贵的，普通用户用不起）

     2.动态NAT

     将一个网段的地址划分给多台设备使用，先到先得。没有抢到的就要等待，有设备释放公网地址，那就可以再抢。

     3. NAPT 

     现网场景下用的最多的NAT技术，它的优点是同一个公网地址，通过设置端口号，可以同时分配多台设备使用，很省钱。（这种就是我们办的话费套餐里面的）

4.NAT的应用举例

  以ENSP模拟器举例

 ① 我们首先学习 静态NAT / NAT server 

  我们可以这样理解，因为私网地址B不能访问公网，那我们就在给它绑定一个公网地址A，换个马甲。 然后我们在公网访问公网地址A的时候，就是在访问私网地址B绑定的私网设备。

  静态NAT和NAT server还是有细微差别，我们先看静态NAT

  静态NAT的拓扑如下，我们在将多个设备接到交换机上，交换机再接到路由，路由器内接到交换机的部分是内网，接到外面的是公网

 

对PC做下面的配置（注意，要配置网关，之前就是没有配置网关导致一直不通，整个人都emo了）

对于网关路由要配置私网口ip和公网口ip，配置完成后，对公网口配置静态NAT

 

 注意设置静态或者NAT server不要使用和网关公网口一样的ip地址，会冲突

 

配置好私网地址公网地址以及设备网关地址后，在公网口下发配置（公网口要下发nat static enable）

静态 NAT   ：     nat static global 20.20.20.22 inside 192.168.1.1 

NAT server  ：    nat server global 20.20.20.29 inside 192.168.1.20

这样服务器和路由之间，PC和路由之间就可以ping通了

 ②动态NAT

动态NAT的原理是我们划分一个网段的多个地址，可能是10个或者多少个，开放给设备使用，先得先得。

没有抢到的设备只能等在用的设备释放后再用，这样做不稳定，使用的很少。（所以我们不用）

 ③ NAPT是重点 

配置方式一

关于NAPT，有前置条件

首先在路由器配置ACL，并且对192.168.1.0网段做流量控制

 

 然后要配置一个公网的地址池（里面就1个ip）

 

前置条件配置完成后，配NAPT就比较简单了

这样就可以多个设备使用同一个公网IP对外通信了

 

 配置方式二（可能是服务器的配置方式）

关于NAT server 有点搞糊涂的是 在涉及到端口的时候也用到了 nat server的格式（不知道是不是和设备类型有关，演示用的设备是服务器）

 nat server protocol tcp global 20.20.20.30 8002 inside 192.168.1.30 80

对上面的命令做一下解释，  nat server 是 nat类型

                                             protocol tcp 是建立通过tcp协议三层握手建立联系（也有UDP等协议）

                                             global 20.20.20.30 8002  公网地址是 20.20.20.30，设置端口号为8002.（端口号理论上可以随便写，但是有部分端口号会被防火墙隔离，要谨慎）

                                              inside 192.168.1.30 80  内网地址是 192.168.1.30 ，这个地址对应的服务器是一个http服务器，http服务器的端口号是80（注意https服务器对应的端口号是443）