NAT
一、NAT概述
NAT，全稱Network Address Translation，即網絡地址轉換。
作用：NAT就是進行內外網地址的轉換。
二、爲什麼學習NAT？
1.IPv4地址嚴重不夠用
x.x.x.x
x=0-255 如192.168.1.1
0.0.0.0 — 255.255.255.255
IPv6地址絕對夠用：號稱世界上每一粒沙塵都可以有IP地址。
2.ISO組織將IPv4地址進行了分類
1）私有IP地址
要求：私有IP地址只能在內網使用，禁止出現在公網上，且可以重複利用。
私有IP地址範圍：
10.0.0.0/8
172.16.0.0 – 172.31.0.0 /16
192.168.0.0/16
2）公網IP地址
除私有IP外，全是公網IP地址 。
要求：公網IP地址只能出現在公網
結果：如果某內網需要聯網（上網），則必須購買公網IP地址。
3. 內網轉換外網地址
內網需要上網時，網關需要進行內外網地址轉換，也就是NAT技術。
三、NAT類型
1）靜態NAT：1對1靜態轉換，手工配置；
2）動態NAT：多對一，但不能同時。動態生成轉換條目，動態刪除轉換條目，默認24小時；
3）PAT：實現同時多對一上網，端口地址轉換。
四、NAT的配置
1.模擬互聯網
模擬互聯網的一個功能：不允許轉發私有地址的數據。
方法：禁止在公網路由器上配置指向私網的路由。
2.PAT命令
網關路由器上配置PAT：
1）指定PAT內網端口
int f0/0
ip nat inside
exit
2）指定PAT外網端口
int f0/1
ip nat outside
exit
3）定義PAT的內部地址池：（匹配哪些內網的PC允許做地址轉換）
conf t
access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
如添加內部地址池內容：
access-list 1 permit 192.168.2.0 0.0.0.255
access-list 1 permit 192.168.3.0 0.0.0.255
3）定義PAT的內部地址池：（匹配哪些內網的PC允許做地址轉換）
conf t
access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
當添加內部地址池內容後，一定要再做PAT動態映射：
conf t
access-list 1 permit 192.168.2.0 0.0.0.255
access-list 1 permit 192.168.3.0 0.0.0.255
access-list 1 permit 172.16.1.0 0.0.0.255
access-list 1 permit 172.16.2.0 0.0.0.255
4）做PAT動態映射
conf t
ip nat inside source list 1 int f0/1 overload
3.配置靜態映射
作用：靜態映射的目的是將內網的服務器對外發布。也可以理解爲將私網服務器映射到公網上。
命令：
conf t
ip nat inside source static tcp 192.168.1.100 80 100.1.1.1 80
註釋：將192.168.1.100的web服務發佈到100.1.1.1的80上去，這樣，網友可以訪問100.1.1.1即可。
端口號範圍：0-65535共65536個。0和65535不能使用。
NAT配置實驗
要求：
1.配置好IP地址（所有的）
2.配置好路由（禁止公網路由器配置私網路由），此時互聯網模擬完畢！
3.驗證員工是否可以上網！結果是上不了網！
4.配置PAT
5.再次驗證，員工竟然神奇的可以同時上網了！
6.加2臺服務器，要求都發布web服務，並要求在外網的PC上可以訪問這2個web服務器
一、連線
按實驗拓撲圖連接設備，不同設備之間用直通線連接，路由器與電腦、路由器之間用交叉線連接。連接好後拓撲圖爲：
二、配置所有PC的IP及網關
1.PC0
第一臺PC配置如下：
2.PC1
第二臺PC配置如下：
3.PC2
PC配置如下：
三、給路由器配IP
1.R0
給R0配直連路由，如下：
給R0配置通往公網的默認路由，下一跳地址指向運營商，如下：
2.R1
給R1配直連路由，如下：
給R1配置去公網200.1.1.0的靜態路由，如下：
3.R2
給R2配直連路由，如下：
給R2配置去100.1.1.0的靜態路由，如下：
四、配置外網服務器（PC3設置爲服務器）
PC3配置如下：
五、驗證員工能否上網
PC0pingPC3，如圖：
PC1pingPC3，如圖：
PC2pingPC3，如圖：
綜上，此時員工無法訪問外網。
六、配置PAT
1.配置內網端口
將網關R0的f0/0配置爲內網端口，如圖：
2.配置外網端口
將R0的f0/1配置爲外網端口，如圖：
3.定義PAT的內部地址池
即匹配哪些內網的PC允許做地址轉換。做地址池1，允許爲公司的192.168.1.0網段做地址轉換。
4.做PAT動態映射
將內部源地址池1與外網端口動態映射，如圖：
七、再次驗證員工能否上網
PC0pingPC3，如圖：
PC1pingPC3，如圖：
PC2pingPC3，如圖：
當PC0、PC1、PC2同時使用ping -t 200.1.1.1與PC3通信時，仍然能ping通。如圖:
綜上，成功配置PAT後，此時內網員工可以同時訪問外網。
八、配置web服務器baidu
1.baidu
baidu服務器的IP，如圖：
啓用HTTP服務，點擊保存。
2.jd
jd服務器的IP，如圖：
啓用HTTP服務，點擊保存。
九、配置靜態映射（將內網web服務器與公網IP一對一映射）
把web服務器的私網地址映射到公網地址上去，然後把公網身份對外發布，即將192.168.1.100的web服務發佈到100.1.1.1的80上去，這樣，網友訪問100.1.1.1即可。如圖：
購買公網地址100.1.1.3，將192.168.1.200的web服務發佈到100.1.1.3的80上去，如圖：
十、驗證外網電腦能否訪問web服務器
PC3訪問服務器baidu對應的外網地址，如圖：
PC3訪問服務器jd對應的外網地址，如圖：
此時，外網的PC可以訪問兩個web服務器。