NAT协议分析报告

Internet接入(NAT)实验报告实验名称：Internet接入（NAT）实验实验目的：1. 了解网络地址转换（Network Address Translation，NAT）的概念和原理；2. 通过实验，掌握NAT的配置方法；3. 掌握使用NAT实现多个计算机共享一个公网IP地址。

实验环境：1. 一台具备多个网络接口的计算机；2. 路由器。

实验步骤：1. 配置计算机的网络接口，将其中一个接口连接到路由器的LAN口，将另一个接口连接到内部网络；2. 配置路由器的网络接口，将其中一个接口连接到计算机的LAN口，将另一个接口连接到公网；3. 配置计算机的网络接口的IP地址、子网掩码、网关；4. 配置路由器的网络接口的IP地址、子网掩码、网关；5. 启用计算机的NAT功能；6. 启用路由器的NAT功能；7. 在计算机上配置内部网络的计算机的IP地址、子网掩码、网关；8. 配置内部网络中的计算机的DNS服务器地址；9. 计算机连接到内部网络，并测试其能否通过NAT访问公网。

实验结果和分析：实验中，我们成功配置了计算机的网络接口，配置了路由器的网络接口，并启用了NAT功能。

内部网络的计算机能够通过NAT访问公网，实现了多个计算机共享一个公网IP地址的功能。

实验中可能遇到的问题及解决方案：1. 配置IP地址、子网掩码、网关时，需要确保各个设备的网段要一致，否则无法进行网络通信；2. 配置NAT功能时，需确保计算机和路由器的防火墙不会阻止NAT功能的正常运行；3. 测试过程中，需确保计算机和路由器的网络接口能够正常工作，否则可能导致无法访问公网。

实验总结：通过本次实验，我们学习了网络地址转换的概念和原理，并且实际配置了一台计算机和路由器的NAT功能，实现了多个计算机共享一个公网IP地址的功能。

这对于家庭或办公室内部网络中多台计算机需要共享一个公网IP地址的情况下非常有用，可以有效地提高网络资源的利用率。

实验报告——实验⼀：NAT配置实验⼀：NAT配置实验⽬的1、掌握NAT相关概念、分类和⼯作原理2、学习配置NAT的命令和步骤3、查看NAT转换配置情况4、练习配置动态NAT和PAT实验要求1、NAT拓扑与地址规划；2、NAT基本配置和PAT配置3、验证NAT和PAT配置并给出配置清单实验拓扑实验设备（环境、软件）路由器2台，交叉线3条，serial DCE线⼀条。

Pc机2台，www服务器⼀台。

实验设计到的基本概念和理论NAT技术使得⼀个私有⽹络可以通过internet注册IP连接到外部世界，位于inside⽹络和outside ⽹络中的NAT路由器在发送数据包之前，负责把内部IP翻译成外部合法地址。

内部⽹络的主机不可能同时于外部⽹络通信，所以只有⼀部分内部地址需要翻译。

NAT的主要⽤途是让⽹络能使⽤私有IP地址⼀节省IP地址。

NAT将不可路由的私有内部地址转换成可路由的NAT的翻译可以采取静态翻译（static translation）和动态翻译（dynamic translation）两种。

静态翻译将内部地址和外部地址⼀对⼀对应。

当NAT需要确认哪个地址需要翻译，翻译时采⽤哪个地址pool时，就使⽤了动态翻译。

采⽤portmultiplexing技术，或改变外出数据的源port技术可以将多个内部IP地址影射到同⼀个外部地址，这就是PAT（port address translator）。

当影射⼀个外部IP到内部地址时，可以利⽤TCP的load distribution技术。

使⽤这个特征时，内部主机基于round-robin机制，将外部进来的新连接定向到不同的主机上去。

注意：load distributiong 只有在影射外部地址到内部的时候才有效。

实验过程和主要步骤步骤⼀：主机与服务器的IP地址配置1、PC0上IP的配置192.168.3.12、PC1上IP的配置192.168.2.13、服务器IP的配置222.22.22.1步骤⼆：Router0的配置1、端⼝配置Router>enableRouter#config tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface f0/0Router(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0Router(config-if)#no shut%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to upRouter(config-if)#exitRouter(config)#interface f1/0Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet1/0, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet1/0, changed state to upRouter(config-if)#exitRouter(config)#interface s2/0Router(config-if)#ip address 202.196.32.1 255.255.255.0Router(config-if)#clock rate 9600Router(config-if)#no shut%LINK-5-CHANGED: Interface Serial2/0, changed state to downRouter(config-if)#end%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by consoleRouter#copy running-config startup-configDestination filename [startup-config]?Building configuration...[OK]Router#2、配置静态默认路由Router#config tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s2/0Router(config)#endRouter#步骤三：Router1的配置1、端⼝配置Router>enableRouter#config tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface s2/0Router(config-if)#ip address 202.196.32.2 255.255.255.0Router(config-if)#no shut%LINK-5-CHANGED: Interface Serial2/0, changed state to upRouter(config-if)#exitRouter(config)#interface f0%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial2/0, changed state to up /0Router(config-if)#exitRouter(config)#interface f0/0Router(config-if)#ip address 222.22.22.2 255.255.255.0Router(config-if)#no shut%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed stateto upRouter(config-if)#end%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by consoleRouter#copy running-config startup-configDestination filename [startup-config]?Building configuration...[OK]步骤四：NAT配置把路由器Router0作为局域⽹的边界路由，在其上配置静态NAT转换，⽬的是形成如下对⽐，使得PC1可以通信，⽽PC0不能通信。

总结nat技术原理及其在实际应用中的优缺点NAT（网络地址转换）技术原理是将私有IP地址转换为公有IP 地址，使得内部网络的设备可以通过NAT网关访问外部网络。

NAT网关根据端口号将内部网络的私有IP地址和端口号转换为外部网络的公有IP地址和端口号，实现内部网络与外部网络之间的通信。

在实际应用中，NAT技术的优点包括：
1.节省IP地址：NAT技术可以将多个内部网络的私有IP地址映射到一个公有IP地址，从而节省了IP地址的使用。

2.提高安全性：NAT技术隐藏了内部网络的真实IP地址，使得外部网络无法直接访问内部网络的设备，提高了网络的安全性。

3.方便远程访问：通过NAT技术，内部网络的设备可以使用外部网络的公有IP地址访问外部网络，无需进行手动配置，提高了远程访问的便利性。

然而，NAT技术也存在一些缺点：
1.延迟增加：由于NAT设备需要检查和修改数据包中的IP地址，因此会增加网络延迟和降低网络性能。

2.应用限制：某些应用程序需要直接访问计算机的IP地址，而NAT会隐藏计算机的真实IP地址，导致这些应用程序无法正常工作。

3.配置复杂度：NAT设备的配置相对复杂，需要专业人员进行操作，增加了网络管理的复杂度。

4.端口限制：NAT技术通常使用端口号进行转换，因此受到端口号的限制，可能无法满足大规模的网络通信需求。

综上所述，NAT技术在节省IP地址、提高安全性和方便远程访问等方面具有优势，但也存在增加延迟、应用限制、配置复杂度和端口限制等缺点。

在实际应用中，需要根据具体情况选择是否使用NAT 技术。

第1篇一、实验背景随着计算机网络技术的飞速发展，网络协议作为计算机网络通信的基础，扮演着至关重要的角色。

为了更好地理解网络协议的工作原理和功能，我们开展了主要协议分析实验。

本实验旨在通过分析常用网络协议的报文格式和工作机制，加深对网络协议的理解。

二、实验目的1. 熟悉常用网络协议的报文格式和工作机制。

2. 掌握网络协议分析工具的使用方法。

3. 培养网络故障排查和问题解决能力。

三、实验环境1. 实验设备：PC机、网线、Wireshark软件。

2. 实验网络：局域网环境，包括路由器、交换机、PC等设备。

四、实验内容本实验主要分析以下协议：1. IP协议2. TCP协议3. UDP协议4. HTTP协议5. FTP协议五、实验步骤1. IP协议分析（1）启动Wireshark软件，选择合适的抓包接口。

（2）观察并分析IP数据报的报文格式，包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、头部校验和、源IP地址、目的IP地址等字段。

（3）分析IP分片和重组过程，观察TTL值的变化。

2. TCP协议分析（1）观察TCP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、序号、确认号、数据偏移、标志、窗口、校验和、紧急指针等字段。

（2）分析TCP连接建立、数据传输、连接终止的过程。

（3）观察TCP的重传机制和流量控制机制。

3. UDP协议分析（1）观察UDP数据报的报文格式，包括源端口号、目的端口号、长度、校验和等字段。

（2）分析UDP的无连接特性，观察UDP报文的传输过程。

4. HTTP协议分析（1）观察HTTP请求报文和响应报文的格式，包括请求行、头部字段、实体等。

（2）分析HTTP协议的请求方法、状态码、缓存控制等特性。

（3）观察HTTPS协议的加密传输过程。

5. FTP协议分析（1）观察FTP数据报的报文格式，包括命令、响应等。

（2）分析FTP的文件传输过程，包括数据传输模式和端口映射。

nat协议描述Nat协议（Network Address Translation）是一种在互联网通信中常用的网络协议，其主要功能是将内部网络的私有IP地址转换为公网IP 地址，以实现内部网络与外部网络之间的通信。

一、Nat协议的概述Nat协议在互联网通信中起到了至关重要的作用，它通过将内部网络的私有IP地址映射为公网IP地址，实现了多个内部主机通过一个公网IP地址访问互联网的功能。

它的出现解决了IPv4地址资源的短缺问题，同时提高了网络的安全性和稳定性。

二、Nat协议的工作原理1. 内部IP地址转换在内部网络中，使用私有IP地址来标识不同的主机。

当内部主机需要访问外部网络时，Nat设备会将内部IP地址转换为公网IP地址，并在NAT表中记录下该映射关系。

这个过程中，Nat设备还会为内部主机分配一个临时端口号，以保证多个内部主机可以同时使用同一个公网IP地址进行通信。

2. 地址转换过程当内部主机发送数据包到外部网络时，Nat设备会修改数据包中目的IP地址和端口号，将内部地址转换为公网地址。

同样，在收到外部网络的数据包后，Nat设备会将目的IP地址和端口号转换回内部IP地址，然后将数据包发送给对应的内部主机。

三、Nat协议的优点1. 解决IP地址短缺问题由于IPv4地址资源有限，Nat协议通过地址转换的方式，允许多个内部主机共享一个公网IP地址，从而有效节省了IP地址资源。

2. 提高网络安全性通过Nat协议转换的地址可以隐藏内部网络的真实地址，对外界来说，只能看到公网地址，而无法直接访问内部主机，提高了网络的安全性。

3. 简化网络配置和管理使用Nat协议可以减少对网络设备的依赖，简化网络配置和管理过程。

只需要在NAT设备上配置好映射规则，内部主机不需要进行任何配置，即可实现访问互联网。

四、Nat协议的应用场景1. 家庭网络在家庭网络中，通常只有一个公网IP地址，但是需要多个终端设备上网。

Nat协议可以将家庭内部的私有IP地址转换为公网IP地址，实现多个设备共享一个公网IP地址的上网需求。

实验报告项目12 静态NAT配置1 任务概述静态NAT是设置内部IP和外部IP一对一的转换, 将某个私有IP地址固定的映射成为一个合法的公有IP。

如下图配置计算机和路由器, 设置RouterA的IP地址: s0/0:60.1.1.1/24 , f0/0: 10.65.1.1/16 , 将接口f0/0设置为内部接口, 接口s0/0设置为外部接口,静态映射私有IP为公网IP, 映射规则如下:私有IP ——> 公网IP10.65.1.2 60.1.1.3310.65.1.3 60.1.1.3410.65.1.4 60.1.1.352 方案设计2.1需求分析网络地址转换(NA T, Network Address Translation)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 的实现方式有三种, 即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat 和端口多路复用OverLoad。

2.2 方案设计示意图（可以用Office的Visio软件画图）:2.3设备清单搭建如上图所示的网络环境, 需要如下的设备及材料:（1）Cisco2621路由器（2台）；（2）PC机2台；（3）双绞线（若干根）；2.4 规划路由器各接口IP地址、子网掩码如下表所示:路由器名称接口IP地址子网掩码描述Router A F0/0 10.65.1.1/16 255.255.0.0 连接内网Router A F0/1 60.1.1.1/30 255.255.255.252 连接外网Router B F0/0 60.1.1.2/16 255.255.0.0 连接外网Router B F0/1 133.0.0.2/24 255.255.255.0 连接外网2.5 规划各计算机的IP地址、子网掩码和网关如下表所示:计算机IP地址子网掩码网关Host A 10.65.1.2 255.255.0.0 10.65.1.1Host B 133.0.0.1 255.255.0.0 133.0.0.23 实施步骤（1）配置路由器的名称；（2）配置路由器各接口地址；(3) 静态NAT是设置内部IP和外部IP一对一的转换, 将某个私有IP地址固定的映射成为一个合法的公有IP。

网络工程实验四NAT和PAT配置一、实验环境一台装有Boson NetSim for CCNP和Boson Network Designer软件的PC 机。

二、实验目的本实验的目的是通过配置静态地址传输，动态地址传输，对NAT的工作原理有初步的熟悉，把握NAT在路由器上的配置方法，对NAT在网络上的应用有更深的了解。

三、实验步骤1、通过Boson Network Designer画出实验拓扑图。

2、配置静态NAT，查看配置并用Ping命令检验3、配置动态NAT，同样查看配置并检验4、配置动态PAT四、实验过程Step1：在Boson Network Designer画出实验拓扑图如图3-1所示。

图3-1 实验拓扑图Step2：配置各个路由器端口的IP地址，并在RouterB和RouterC上配置到网段的静态路由。

而在RouterA上分别为RouterB和RouterC配置一条到达内部全局地址的静态路由。

如图4-1，4-2，4-3，4-4，4-5，4-6所示。

图 4-1Host_1IP图 4-2Host_1IP图 4-3Host_1IP图 4-4RouterA各端口和静态路由配置图 4-5RouterB各端口和静态路由配置图 4-6RouterC各端口和静态路由配置Step3：在RouterB上配置静态NAT，将Host_2的内部局部地址10.0.1.2转化为外部全局地址。

如图4-7所示。

图 4-7在RouterB配置静态NAT在Host_1主机上使用Ping检验静态NAT，如图4-8所示可以Ping通，证明静态NAT配置成功。

图 4-8使用Ping命令检验静态NATStep4：在RouterB上配置静态NAT，允许Host_3所在网段通过外部全局地址到地址访问Internet。

如图4-9所示。

图 4-9在RouterC上配置动态NATStep5：配置PAT，先删除所有NAT配置，保留ACL的配置。

NAT协议详解NAT（Network Address Translation）是一种网络协议，用于解决IPv4地址不足的问题。

在IPv4网络中，因为地址资源有限，无法满足不断增长的设备数量的需求，而NAT协议的出现，使得多个设备可以通过共享一个公网IP地址进行互联网访问。

一、NAT协议的基本原理NAT协议的基本原理是通过在内部网络和公网之间建立映射关系，实现内部IP地址和外部IP地址的转换。

下面将详细介绍NAT协议的三种主要形式和工作原理。

1. 静态NAT静态NAT是指将内部网络中的私有IP地址与外部网络中的公共IP地址一对一映射。

这种映射关系在配置时被固定下来，不会发生变化。

静态NAT适用于需要将特定的IP地址与公网地址进行绑定的情况，例如服务器对外提供服务时使用的映射关系。

2. 动态NAT动态NAT是指将内部网络中的私有IP地址与外部网络中的公共IP地址动态地建立映射关系。

当内部网络中的设备请求访问外部网络时，NAT设备会临时分配一个未被使用的公共IP地址给该设备，并在一段时间后释放。

这种映射关系是临时的，根据内部设备的需求动态生成和释放。

3. PAT（Port Address Translation）PAT是一种更高效的NAT形式，它不仅在内部IP地址和外部IP地址之间进行转换，还在端口号上进行转换。

通过将内部网络中的多个设备共享同一个公网IP地址，通过不同的端口号来识别不同的设备，实现多设备同时访问互联网。

二、NAT协议的优势和应用场景NAT协议在网络通信中具有以下优势和应用场景。

1. 地址转换NAT协议的最主要优势是解决了IPv4地址不足的问题。

通过NAT，一个公网IP地址可以同时被多个设备使用，从而节省了IPv4地址资源，延缓了IPv4地址耗尽的时间。

2. 安全性增强由于NAT协议在内部网络和公网之间进行地址转换，使得公网无法直接访问内部网络中的设备，可以有效降低外部攻击的风险，提高网络的安全性。

Nat 的定义、作用、优缺点、种类、配置nat,地址转换协议，它是在现在地址比较稀缺的情况下，解决私有地址如何上公网的问题。

它有以下优点：1、缓解地址空间不足2、对外隐藏内网缺点：1、每个数据都要经过nat检查，导致延时2、无法实现端到端跟踪，有些应用会受影响进行nat配置时，我们首先要明白里口和外口的概念。

一般在路由器或防火墙上面，将面向内网的定义为内口，将连接外网的定义为外口。

在实际的运用中，有两种情况：一、用户主动发起对公网的连接这种情况下，用户从定义的内口进入路由器差路由表找出口，如果符合内口进外口出的条件，切符合nat转换条件则转换源ip地址，并记录相关信息，即先路由后nat。

回来的数据基于已经存在的nat转换表进行转换目标ip，转换后的数据再查路由表找出口，即先nat后路由。

二、对外提供服务如果内网有服务器对外提供服务，一般会分配公网地址，如果是私有地址则在路由器上创建nat转换关系。

nat的配置一、动态nat。

此即地址复用技术，分配一段公有地址池，当有用户数据要访问公网时则分配一个公有地址。

1、定义里外口int 0/0no ship addip nat inside2.定义转换的用户列表access-list 1 deny 192.168.1.10access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.2553定义共有地址池ip nat pool bluefox 起始地址结束地址子网掩码4 定义如何转换ip nat inside source list 1 pool bluefox 用bluefox地址池的地址转换内部的源地址，内口进外口出二、端口地址转换。

解决没有固定公有地址，无法形成地址池的问题，即用一个公有地址进行共享使用ip nat inside source list 1 interface s1/0 overload(在前面的内容后面加一个overload)希望对你有用。

实验报告17静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。

借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备(如服务器)的访问。

动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。

也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。

动态转换可以使用多个合法外部地址集。

当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。

可以采用动态转换的方式。

端口多路复用(Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换(PA T，Port Address Translation).采用端口多路复用方式。

内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。

同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。

因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。

【注意事项】1.在配置的时候不要把inside和outside应用接口弄错2.要加上能能使数据包外发的路由协议。

该实验所需要的简单实验拓扑。

请用模拟器拓扑替换此图。

实验拓扑图实验步骤及命令清单本次实验步骤对锐捷机架真实设备和思科模拟器均可。

本节实验报告由三个实验组成。

注意：PC机和路由器之间用交叉线相连。

实验步骤:参看电子书——CCNA实验指导实验。

实验二十：静态地址转换实验二十一：动态地址转换实验二十二：PAT一、静态地址转换：通过实验掌握静态NAT的配置方法及实际应用。

根据需要将内部主机PC1:192.168.1.1和PC2:192.168.1.2私有地址转为能上外网的公有地址。