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第11章：IPv4的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換路由交換基礎(chǔ)第11章11.0簡(jiǎn)介11.1NAT工作原理11.2配置NAT11.3NAT故障排除11.4總結(jié)第11章：目標(biāo)NAT的特征

IPv4私有地址空間IPv4地址空間還不足以為所有需要連接至Internet的設(shè)備分配唯一的地址RFC1918中描述了網(wǎng)絡(luò)私有地址，這些地址只用在組織或站點(diǎn)中Internet路由器不路由私有地址，但是卻路由公有地址私有地址可以緩解IPv4不足，但是，由于Internet設(shè)備不對(duì)它們進(jìn)行路由，因此，首先要對(duì)它們進(jìn)行轉(zhuǎn)換。NAT是用于執(zhí)行此轉(zhuǎn)換的過(guò)程N(yùn)AT的特征

IPv4私有地址空間NAT的特征

NAT是什么？NAT是用于轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址的過(guò)程N(yùn)AT主要用于保存公有IPv4地址通常在邊界網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（例如防火墻或路由器）上實(shí)施這允許網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)部使用私有地址，只在需要時(shí)轉(zhuǎn)換為公有地址組織中的設(shè)備可以分配私有地址，并使用本地唯一地址運(yùn)行。當(dāng)必須要與其他組織或Internet相互傳輸流量時(shí)，邊界路由器會(huì)將地址轉(zhuǎn)換為公有地址和全球唯一地址NAT的特征

NAT是什么？NAT的特征

NAT術(shù)語(yǔ)在NAT術(shù)語(yǔ)中，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是使用私有地址的設(shè)備集。外部網(wǎng)絡(luò)是所有其他網(wǎng)絡(luò)NAT包括四種地址：內(nèi)部本地地址內(nèi)部全局地址外部本地地址外部全局地址NAT的特征

NAT術(shù)語(yǔ)將術(shù)語(yǔ)“內(nèi)部和外部”與術(shù)語(yǔ)“本地和全局”組合起來(lái)表示特定地址內(nèi)部本地地址內(nèi)部全局地址外部全局地址

外部本地地址NAT的特征

NAT的工作方式NAT類型

靜態(tài)NAT靜態(tài)NAT使用本地地址和全局地址的一對(duì)一映射這些映射由網(wǎng)絡(luò)管理員配置并保持不變當(dāng)必須從外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)托管在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器時(shí)，靜態(tài)NAT尤為有用網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過(guò)將他的SSH客戶端指向適當(dāng)?shù)膬?nèi)部全局地址來(lái)通過(guò)SSH連接至內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器NAT類型

靜態(tài)NATNAT類型

動(dòng)態(tài)NAT動(dòng)態(tài)NAT使用公有地址池，并以先到先得的原則分配這些地址當(dāng)內(nèi)部設(shè)備請(qǐng)求訪問(wèn)外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，動(dòng)態(tài)NAT會(huì)從池中分配可用的公有IPv4地址為了滿足同時(shí)用戶會(huì)話總數(shù)，動(dòng)態(tài)NAT要求有足夠的可用公有地址NAT類型

動(dòng)態(tài)NATNAT類型

端口地址轉(zhuǎn)換NAT(PAT)PAT將多個(gè)私有IPv4地址映射到單個(gè)公有IPv4地址或少數(shù)地址PAT使用源端口和源IP地址對(duì)跟蹤什么流量屬于什么內(nèi)部客戶端PAT也稱為NAT過(guò)載通過(guò)使用端口號(hào)，PAT可以將響應(yīng)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至正確的內(nèi)部設(shè)備PAT過(guò)程還驗(yàn)證傳入數(shù)據(jù)包是請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，因此在一定程度上提高了會(huì)話的安全性NAT類型

比較NAT和PATNAT以1:1的比例在私有IPv4地址和公有IPv4地址之間轉(zhuǎn)換IPv4地址PAT修改地址和端口號(hào)通過(guò)參考公有網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)給出的傳入源IPv4地址，NAT將傳入數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至其內(nèi)部目的地利用PAT，一般只需一個(gè)或極少的幾個(gè)公有IPv4地址PAT也可以轉(zhuǎn)換不使用端口號(hào)的協(xié)議，如ICMP。每個(gè)協(xié)議都受到PAT不同程度的支持NAT的優(yōu)點(diǎn)

NAT的優(yōu)點(diǎn)NAT的優(yōu)點(diǎn)

NAT的缺點(diǎn)配置靜態(tài)NAT

配置靜態(tài)NAT配置靜態(tài)NAT轉(zhuǎn)換時(shí)，有兩個(gè)基本任務(wù)：在內(nèi)部本地地址和外部本地地址之間創(chuàng)建映射定義哪個(gè)接口屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，哪個(gè)接口屬于外部網(wǎng)絡(luò)配置靜態(tài)NAT

配置靜態(tài)NAT配置靜態(tài)NAT

分析靜態(tài)NAT配置靜態(tài)NAT

檢驗(yàn)靜態(tài)NAT配置靜態(tài)NAT

檢驗(yàn)靜態(tài)NAT配置動(dòng)態(tài)NAT

動(dòng)態(tài)NAT工作原理根據(jù)先到先得原則，公有IPv4地址池（內(nèi)部全局地址池）可用于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備使用動(dòng)態(tài)NAT，將單個(gè)內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換為單個(gè)外部地址該池必須足夠大以容納所有內(nèi)部設(shè)備如果池中沒(méi)有可用的地址，那么設(shè)備將無(wú)法與任何外部網(wǎng)絡(luò)通信配置動(dòng)態(tài)NAT

配置動(dòng)態(tài)NAT配置動(dòng)態(tài)NAT

分析動(dòng)態(tài)NAT配置動(dòng)態(tài)NAT

分析動(dòng)態(tài)NAT配置動(dòng)態(tài)NAT

檢驗(yàn)動(dòng)態(tài)NAT配置動(dòng)態(tài)NAT

檢驗(yàn)動(dòng)態(tài)NAT配置端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)

配置PAT：地址池配置端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)

配置PAT：?jiǎn)蝹€(gè)地址配置端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)

分析PAT配置端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)

分析PAT配置端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)

檢驗(yàn)PAT端口轉(zhuǎn)發(fā)

端口轉(zhuǎn)發(fā)端口轉(zhuǎn)發(fā)是將網(wǎng)絡(luò)端口從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的行為可以將發(fā)往公有IP地址和路由器端口的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至私有IP地址和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的端口在服務(wù)器擁有從外部網(wǎng)絡(luò)無(wú)法到達(dá)的私有地址的情況下，該操作很有幫助端口轉(zhuǎn)發(fā)

SOHO示例端口轉(zhuǎn)發(fā)

使用IOS配置端口轉(zhuǎn)發(fā)在IOS中，端口轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)質(zhì)上是使用指定TCP或UDP端口號(hào)的靜態(tài)NAT轉(zhuǎn)換配置NAT和IPv6

用于IPv6的NAT？NAT是解決IPv4地址不足的一種方法包含128位地址的IPv6提供340澗（10的36次方）個(gè)地址對(duì)于IPv6而言，不存在地址空間問(wèn)題IPv6使得沒(méi)有必要設(shè)計(jì)IPv4公有-私有NAT不過(guò)，IPv6的確實(shí)施了一種私有地址的形式，而且以不同于IPv4的形式實(shí)施配置NAT和IPv6

IPv6唯一本地地址IPv6唯一本地地址(ULA)旨在允許本地站點(diǎn)中的IPv6通信ULA不應(yīng)提供額外的IPv6地址空間ULA具有前綴FC00::/7，這產(chǎn)生了第一個(gè)從FC00到FDFF的十六進(jìn)制數(shù)范圍在RFC4193中定義唯一本地地址ULA也稱為本地IPv6地址（不要與IPv6本地鏈路地址混淆）配置NAT和IPv6

用于IPv6的NATIPv6也使用NAT，不過(guò)是在不同的環(huán)境中使用在IPv6中，NAT用于提供IPv6和IPv4之間的透明通信NAT64并不是永久的解決方案。它應(yīng)該是個(gè)轉(zhuǎn)換機(jī)制網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換-協(xié)議轉(zhuǎn)換(NAT-PT)是另一個(gè)用于IPv6的NAT轉(zhuǎn)換機(jī)制，但是現(xiàn)在IETF已棄用該機(jī)制現(xiàn)在推薦使用NAT64配置NAT和IPv6

用于IPv6的NAT配置NAT和IPv6

NAT故障排除：Show命令配置NAT和IPv6

NAT故障排除：Debug命令第11章：總結(jié)本章概述如何使用NAT幫助緩解IPv4地址空間耗盡的問(wèn)題。NAT可以節(jié)約公有地址空間，并節(jié)省相當(dāng)大的添加、移動(dòng)和更改等管理開(kāi)銷。本章討論NATforIPv4，包括：NAT特征、術(shù)語(yǔ)和常規(guī)操作不同類型的NAT包括靜態(tài)NAT、