HCIE学习之路：一个NAT实验

今天介绍路由交换技术中一个非常重要的概念：NAT

网络地址转换技术（NAT），它可以将内部网络的私有IP地址转换为公网IP地址，从而实现内部网络与外部网络的通信。这种技术可以有效地解决IPv4地址不足的问题，并提高网络安全性。

NAT技术的实现原理是通过在路由器或防火墙设备上设置NAT规则，将内部网络的私有IP地址映射为公网IP地址，从而实现内部网络与外部网络的通信。其拓扑组成通常包括一个或多个内部网络、一个路由器或防火墙设备以及一个公网IP地址。在配置NAT时，需要指定内部网络和外部网络的接口，并设置源地址和目标地址的映射关系。常见的NAT路由配置策略包括静态NAT、动态NAT和PAT（端口地址转换）。其中静态NAT将内部网络的一个固定IP地址映射为一个公网IP地址，动态NAT则根据内部网络的IP地址池动态分配公网IP地址，而PAT则通过改变端口号来实现多个内部网络共享一个公网IP地址的转换。

我们先来看拓扑图：

这里写入了172.16和172.17两个地址段，通过202.169.10.0的运营商线路访问一台路由器的回环口来代表网络应用。

这里交换机为类似集线器功能，没有配置。

路由器AR2配置如下：

acl number 2001
rule 5 permit source 172.17.1.0 0.0.0.255
nat alg ftp enable
#
nat address-group 1 202.169.10.50 202.169.10.60
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 202.169.10.1 255.255.255.0
nat static global 202.169.10.5 inside 172.16.1.1 netmask 255.255.255.255
nat server protocol tcp global 202.169.10.6 ftp inside 172.16.1.3 ftp
nat outbound 2001
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.1.254 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 172.17.1.254 255.255.255.0
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 202.169.10.2

AC2写入了ACL规则、NAT配置、接口配置、静态路由，具体配置说明如下所示：

• ACL规则：ACL编号为2001，第5条规则允许源IP地址为172.17.1.0/24的流量通过。
• NAT配置：启用FTP ALG，定义地址组1包括202.169.10.50和202.169.10.60。在GigabitEthernet0/0/0接口上，定义静态NAT规则将172.16.1.1映射为202.169.10.5。定义FTP NAT服务器规则将172.16.1.3映射为202.169.10.6。在出口方向应用ACL 2001。
• 接口配置：GigabitEthernet0/0/0接口配置为202.169.10.1/24，GigabitEthernet0/0/1接口配置为172.16.1.254/24，GigabitEthernet0/0/2接口配置为172.17.1.254/24。
• 静态路由：默认路由指向202.169.10.2。

路由器会对数据流进行ACL过滤、NAT转换和路由转发等操作，以实现网络通信。

路由器AR3配置如下：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 202.169.10.2 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 202.169.20.1 255.255.255.0
#

AC2写入了ACL规则、NAT配置、接口配置、静态路由，具体配置说明如下所示：

• GigabitEthernet0/0/0接口的IP地址为202.169.10.2/24。
• Loopback0接口的IP地址为202.169.20.1/24。

然后，服务器配置如下图所示：

PC可以按照服务器IP配置：

测试一下各设备间是否互相通信：

发现能够Ping通，下面再用PC3测试一下。

通过ACL的规则，172.17.1.2和172.17.1.3同样访问服务器地址172.16.1.3和外网的loopback：202.169.20.1。这样这个实验展示了通过路由策略和NAT技术实现各个网络设备间的互相访问。