上一篇博客：HSRP、ACL
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- NAT
- 静态NAT
- 动态NAT
- 端口多路复用（Port address Translation,PAT)
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0. 百度百科：
NAT(Network Address Translation，网络地址转换)是1994年提出的。当在专用网内部的一些主机本来已经分配到了本地IP地址(即仅在本专用网内使用的专用地址)，但现在又想和因特网上的主机通信(并不需要加密)时，可使用NAT方法。
这种方法需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。这样，所有使用本地地址的主机在和外界通信时，都要在NAT路由器上将其本地地址转换成全球IP地址，才能和因特网连接。
另外，这种通过使用少量的公有IP 地址代表较多的私有IP 地址的方式，将有助于减缓可用的IP地址空间的枯竭。在RFC 1632中有对NAT的说明。
网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
NAT网络地址转换
1. 背景
IPV4的地址严重不够用—》x.x.x.x x:0-255
5大类
A类：1-126 默认子网掩码：255.0.0.0
B类：128-191 默认子网掩码：255.255.0.0
C类：192-223 默认子网掩码：255.255.255.0
D类：224-239 组播地址
E类：240-254 科研使用
我们目前只能使用A、B、C类 子网掩码可以修改
2. IP地址分为公网IP和私网IP
公网IP只能在公网上使用
私网IP只能在私网上使用
公网上不允许出现私有IP！
私网IP可以重复在内网使用！
- 需要知道：
192.168.1.1是内网的IP地址在公网路由器不会出现内网的网段，数据会被干掉
买宽带就是买公网IP地址
宽带拨号：就是有了一个公网IP的身份，动态的拨号，关闭就收回
静态公网IP：自己配置静态公网IP
3. 私有IP地址范围
（1）10.0.0.0/8（前8位是10）
（2）172.16.0.0/16 - 172.31.0.0/16
（3）192.168.0.0/164. 场景
公司连接外网，员工可以上网
但是员工的电脑不知道共、私网，公司总出口要拿掉私网IP
替换成公司的身份公网IP
简单来说：完成公、私网转换的技术就是NAT技术
5. 实现
一般是路由器（要求三层设备）、防火墙来完成，不建议在三层交换机（家用路由器）上配置
6. NAT有3大类
- 静态NAT
- 动态NAT
- PAT
7. NAT地址转换表：路由器的转换依据
路由器启用NAT需要配置内、外网端口
内到外：转换源IP
外到内：转换目标IP8. 静态NAT理解：
NAT没有干掉数据包的能力，但是NAT表中没有就不转换，包能出去，但是不会成功访问,因为外网的网关不认识内网IP
这就是静态NAT,写好NAT表不能动态变换，公司同时只能实现一个IP上网
显然不行，这时需要动态NAT,引入内部、外部地址池
内部地址池
外部地址池
9. 动态NAT实现：
把内部池 的IP 的动态映射到 外部池
然后：
查看NAT表之后，查看动态NAT映射，内网IP是否在地址池
在动态的生成在NAT表中，断网24小时，释放外网IP
显然不行，没有解决只能一个员工上网（或者多用户回包不能区分），这时需要Overload复用PAT
9. PAT实现：
某用户浏览器上网，三IP包头，四层包头需要源端口号（路由器随机生成）、末尾端口号（目标IP服务端口，如80）
从而实现：外网IP能同时被多用户使用
PAT原理：
把四层包头的源端口号拿出，由路由器动态生成端口号，一般从1开始，存于NAT表
替换不同用户的服务源端口号
相当于公网IP（修改后的源IP地址）和路由自己生成的端口（修改后的源端口号）加到数据包上之后访问服务
然后：
多条NAT数据实现多用户上网（本质就是把任务交给路由器来实现，路由器成为虚拟的访问服务者）
端口，地址都转换，叫做动态PAT
端口号：0-65535，一个PC不同进程，要占很多端口号，外部池可以放多个公用IP来使用
当有多用户同时上网，路由器在生成一个端口号，存在NAT表
10. 提问：
如何把内网的IP放到公网上？如何内网穿透？
而动态PAT只适合从内到外，从外到内还是需要静态NAT映射关系
场景实现：
公司购买100.0.0.1，全世界都有路由包指向，购买另一个100.0.0.2，与上网路由接口区分，不需要配置在路由接口上
只需要体现在静态NAT转换表
NAT表上已经存在1对1映射，但是
NAT只映射，没有端口号转换，这时需要静态PAT（端口映射技术），把服务器的其中一个端口映射出来，而不是整个服务器（可以一定程度避免服务器攻击，提高安全程度）
而且也实现了不同端口服务器分流，同种服务器通过改端口号实现共用
拓展： 虚拟公网IP地址：VIP，Virtual IP 主要负责映射服务器
11. 注意：
从内网到外网的包，先路由到外网端口，外网端口负责NAT地址IP、端口转换
从外网到内网的包，解封装，检查地址表转换目标IP地址，到达路由器内部，然后路由
参考：B站千峰