NAT可以通過將內部網絡的私網IP地址轉換成全球唯一的公網IP地址，是內部的網絡可以連接到互聯網等外部網絡上，廣泛的應用於各種類型的互聯網接入方式和各種類型的網絡中。
NAT的優點：
1.節省了公有合法的IP地址；
2.處理地址重疊；
3.增強了靈活性；
4.提高了私網地址的安全性。
NAT的實現方式：
1.靜態轉換；
2.動態轉換；
3.PAT（基於端口的地址轉換）。
NAT對於地址轉換中的終端設備是透明的：
簡單介紹一下NAT中的四種地址：
內部局部地址：主機在內部使用的地址，一般是私有地址；
內部全局地址：主機在公網使用的地址，一般是公有地址；
外部全局地址：外部的主機在公網上使用的真是地址；
外部局部地址：主機訪問的地址。
NAT兩種轉換方式：
簡單轉換條目：只轉換IP；
擴展轉換條目：轉換IP和端口。
靜態轉換NAT：1.由管理員手工設置；2.一對一映射；3.固定、永久；4.雙向；5.安全。應用環境：一般用於發佈服務器。（不需要配置ACL）
動態轉換NAT：1.臨時生成的、動態的：2.同一時刻，也是一對一的；3.單向的。應用環境：內部客戶機不同時上網時。（需要配置ACL）
PAT：1.一個公網地址對應很多私網地址；通過端口號區分私網地址。應用環境：內部客戶機同時上網時。（需要配置ACL）
靜態轉換NAT實現步驟
R1(config-if)#ip nat inside source static 192.168.1.100 202.106.0.20
#把私網IP地址192.168.1.100轉換成公網IP地址202.106.0.20
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside
#內部端口啓用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside
#外部端口啓用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一條默認路由這樣靜態NAT就已經轉換完成！
NAT端口映射
R1(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.1.100 80 202.106.0.20 80 extendable
#將私網IP地址192.168.1.100的80端口轉換成公網IP地址202.106.0.20的80端口端口映射就配置完畢！
PAT配置步驟
R1(config)#access-list 1 permit any
#定義內部訪問列表，允許所有內部地址
R1(config)#ip nat pool onlyone 202.106.0.20 202.106.0.20 netmask 255.255.255.0
#定義合法地址池名稱爲onlyone，合法地址範圍202.106.0.20，子網掩碼255.255.255.0 （由於只有一個公網地址，所以開始地址和結束地址一樣）
R1(config)#ip nat inside source list 1 pool onlyone overload
#以端口複用的方式，將ACL1中的私網地址轉換爲定義的合法地址池onlyone中的公網地址
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside
#內部端口啓用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside
#外部端口啓用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一條默認路由複用路由器外部接口地址步驟：
（有時只有一個外部地址，並且已經配置在路由器的外部接口上，這種情況，在地址轉換過程中，可以直接使用接口的IP地址作爲轉換後的地址）
R1(config)#access-list 1 permit any
#定義內部訪問列表，允許所有內部地址
R1(config)#ip nat inside source list 1 int f 0/0 overload
#將ACL1中的私有地址轉換爲路由器外部接口的公有地址
R1(config)#int f1/0
R1(config-if)#ip nat inside
#內部端口啓用NAT
R1(config-if)#int f0/0
R1(config-if)#ip nat outside
#外部端口啓用NAT
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.106.0.2
#配置一條默認路由PAT配置完成！
驗證NAT的配置
使用show ip nat translations 命令顯示當前存在的轉換信息
使用show ip nat statistics 命令顯示NAT的統計信息
使用show ip nat translations verbose 命令顯示更詳細的信息
使用clear ip nat translation * 命令刪除NAT表中的所有條目（不會刪除靜態轉換的條目）
使用debug ip nat 命令顯示出每個轉換的數據包
NAT故障處理
1.是否設置了ACL，阻塞了進行過NAT或沒進行過NAT的流量；
2.定義需要進行的NAT的ACL時，漏掉了需要進行地址轉換的網絡；
3.在NAT語句中漏掉了overload關鍵字；
- 不對稱路由導致NAT失敗；
- NAT地址池和靜態NAT表中有重疊地址；
- inside和outside接口配置錯誤，
以上情況都會導致NAT轉換失敗。