公网-内网IP分配及NAT地址转换协议
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什么是内网、公网、NAT?公网、内网是两种Internet的接入方式。
内网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的保留地址,保留地址有如下3种形式: 10.x.x.x172.16.x.x至172.31.x.x192.168.x.x内网的计算机以NAT(网络地址转换)协议,通过一个公共的网关访问Internet。
内网的计算机可向Internet上的其他计算机发送连接请求,但Internet上其他的计算机无法向内网的计算机发送连接请求。
公网接入方式:上网的计算机得到的IP地址是Inetnet上的非保留地址。
公网的计算机和Internet 上的其他计算机可随意互相访问。
NAT(Network Address Translator)是网络地址转换,它实现内网的IP地址与公网的地址之间的相互转换,将大量的内网IP地址转换为一个或少量的公网IP地址,减少对公网IP地址的占用。
NAT的最典型应用是:在一个局域网内,只需要一台计算机连接上Internet,就可以利用NAT共享Internet连接,使局域网内其他计算机也可以上网。
使用NAT协议,局域网内的计算机可以访问Internet上的计算机,但Internet上的计算机无法访问局域网内的计算机。
Windows操作系统的Internet连接共享、sygate、winroute、unix/linux的natd等软件,都是使用NAT协议来共享Internet连接。
所有ISP(Internet服务提供商)提供的内网Internet接入方式,几乎都是基于 NAT协议的。
什么是固定IP、动态IP地址、什么是域名?什么是固定IP地址?固定IP地址是长期分配给一台计算机或网络设备使用的IP地址。
一般来说,采用专线上网的计算机才拥有固定的IP地址。
什么是动态IP地址?通过Modem、ISDN、ADSL、有线宽频、小区宽频等方式上网的计算机,每次上网所分配到的IP地址都不相同,这就是动态IP地址。
网络地址转换协议NAT详解网络地址转换(Network Address Translation,NAT)是一种在计算机网络中向本地网络中的多个主机分配多个公共IP地址的技术。
NAT技术在IPv4网络中得到广泛应用,它的主要用途是使本地网络能够共享有限的公共IP地址。
NAT将私有IP地址转换为公共IP地址,使得内网中的多台计算机可以通过共享公共IP地址与公网进行通信。
NAT技术在路由器上实现,它会维护一个地址转换表,记录着内部主机与外部网络之间的映射关系。
NAT可以实现以下功能:1.IP地址转换:NAT通过将内网中的私有IP地址转换为合法的公共IP地址,实现内网与外网之间的通信。
2.IP地址共享:通过使用NAT,多个内部主机可以共享一个公共IP 地址,减少了公共IP地址的消耗。
3.安全性增强:NAT可以隐藏内网主机的真实IP地址,外部网络无法直接访问内网主机,从而提高了网络的安全性。
4.端口转换:NAT还可以实现端口转换,使得多个内网主机可以使用同一个公共IP地址与外部网络进行通信。
NAT的工作原理如下:1.内网主机向外网发送数据包时,数据包中的源IP地址会被NAT路由器替换为公共IP地址。
2.NAT路由器在转发数据包之前,将原始源IP地址和端口加入地址转换表,并为该连接分配一个公共IP地址和端口。
3.当外部主机回复数据包时,数据包中的目标IP地址是公共IP地址,NAT路由器会根据地址转换表将数据包转发给对应的内网主机。
4.NAT路由器会周期性地检查地址转换表中的转换规则是否过期,并删除不再活跃的连接。
尽管NAT在一定程度上解决了IPv4地址枯竭的问题,但也带来了一些问题和限制:1.限制了网络应用:由于NAT对于网络应用的支持不完全,一些对于特定端口或协议的网络应用可能无法正常工作。
2.不利于点对点连接:NAT增加了网络通信的复杂性,不利于建立点对点的连接。
3. 不支持IPSec:由于NAT会修改IP报文的源IP地址,导致与IPSec等加密协议不兼容。
网络IP的分类与地址分配方式一、概述在网络通信中,IP地址是唯一标识互联网上的设备的数字标签。
为了更好地管理和分配IP地址,人们将其进行了分类与分配方式的划分。
本文将对网络IP的分类以及地址分配方式进行详细探讨。
二、IP地址的分类1. IPv4地址IPv4(Internet Protocol version 4)是最早使用的IP协议版本。
它由32位二进制数表示,通常用四个十进制数(0-255)来表示,每个数之间使用句点分隔。
IPv4地址根据网络规模的大小被分为以下五个类别: - A类地址:以0开头,范围从1.0.0.0到126.0.0.0,可分配大量主机。
- B类地址:以10开头,范围从128.0.0.0到191.255.0.0,适用于中等规模网络。
- C类地址:以110开头,范围从192.0.0.0到223.255.255.0,可分配较小规模的网络。
- D类地址:以1110开头,范围从224.0.0.0到239.255.255.255,用于多播传输。
- E类地址:以1111开头,范围从240.0.0.0到255.255.255.255,保留地址,不用于分配。
2. IPv6地址由于IPv4地址的有限性,IPv6(Internet Protocol version 6)被引入以解决地址空间不足的问题。
IPv6地址由128位二进制数表示,使用冒号分隔,每个单元通过四个十六进制数表示。
IPv6采用无类别的无分级地址结构,地址空间极大,符合未来互联网的需求。
三、IP地址分配方式1. 静态IP分配静态IP分配是指手动在设备上配置IP地址。
这种方式适用于需要固定IP地址的情况,例如企业内部服务器、路由器等。
管理员需手动指定IP地址、子网掩码、网关以及DNS服务器等参数,确保网络的稳定性和可靠性。
2. 动态主机配置协议(DHCP)DHCP是一种自动分配IP地址的协议,它通过一个DHCP服务器来分配、管理和回收IP地址。
公网IP和内网IP一、先来看一下IP地址划分:A类地址:0.0.0.0------127.255.255.255其中127.255.255.255是广播地址,不能分配B类地址:128.0.0.0------191.255.255.255C类地址:192.0.0.0------223.255.255.255D类地址:224.0.0.0-----239.255.255.255E类地址:240.0.0.0------255.255.255你要是想看你自己机子的IP是多少,可以这样查看开始---运行,输入cmd---在弹出的对话框里输入ipconfig /all ,然后回车出现列表.其中有一项:ip address就是你机子的ip地址。
试试看1、局域网专用地址是(私有地址或内网地址):A类地址:10.0.0.0------10.255.255.255由于A类地址的网络号位数是7位,主机号是24位,所以网段比较少(做多有2的7次方-2个网络),但每个网段的主机数都很大(每个网络有2的24次方-2台PC),因此A类地址一般用于大型的公司或厂家.B类地址:172.16.0.0----172.31.255.255由于B类地址的网络号位数是14位,主机号是16位,C类地址:192.168.0.0---192.168.255.255由于B类地址的网络号位数是21位,主机号是8位,注:这些地址在不同的局域网可以重复使用,但在同一个局域网内,IP不能重复。
2、特殊地址是:A类系统回环地址:127.0.0.0-----127.255.255.255每个计算机都有一个本地环回接口地址,是127.0.0.1,这个地址是用来测试本机的TCP/IP 协议栈有没有正确安装的。
B类地址:168.192.0.0---168.192.255.255B类保留地址:169.254.0.0----169.254.255.255D类地址:224.0.0.0-----239.255.255.255E类地址:240.0.0.0-----255.255.255.255二、公网地址:(0.0.0.0----223.255.255.255)地址之间,除以上“局域网专用地址”和“特殊地址”以外的的地址即为公网地址。
我们的生活中常常要与ip地址接触,通常也会经常听到公网、内网?那什么是公网ip地址呢?什么是私网ip地址呢?为什么我们常见到的ip地址以192.168开头呢?我们今天来了解下。
内、外网是相对于防火墙而言的,在防火墙内部叫做内网,反之就是外网。
在一定程度上外网等同于公网,内网等同于私网。
一、IP地址分类公网地址是指在因特网上直接可达的地址,如果你有一个公网地址,那就意味着你不但能访问别人,还能被人访问。
公网地址是架设各种服务器必不可少的条件。
A类:10.0.0.0到127.255.255.255主要分配给大量主机而局域网网络数量较少的大型网络B类:128.0.0.0到191.255.255.255一般用于国际性大公司和政府机构C类:192.0.0.0到223.255.255.255用于一般小公司校园网研究机构等D类:224.0.0.0到239.255.255.255用于特殊用途,又称作广播地址E类:240.0.0.0到255.255.255.255暂时保留二、私有地址网络中的主机需要通信,需要使用一个IP地址,目前我们普遍使用的IPv4的地址,分为A、B、C、D、E五类,在上面已经列出,其中A、B、C类是我们常见的IP地址段。
在这三类地址中,大多数为公有地址,需要向国际互联网信息中心注册。
在IPv4地址中预留了3个IP地址段,作为私有地址,共家庭、企业、学校等内部组网使用。
私网地址除了这三个ip地址段为私有ip地址外,其它的都为公网ip。
这些地址已被声明私有化,任何内网中的设备可以任意使用这些地址,但是在这三个范围内的IP地址不允许出现在Internet(外网)上。
所以我们平台在内部组网时用的比较多,比如监控项目与公司内部电脑ip设置,用的多的就是192.168.xx。
通常情况下,按照需要容纳的主机数选择私有地址段。
家庭网络规模比较小,一个C类地址,192.168.1.x可以容纳254个终端,足够使用。
NAT地址转换的几种形式实验拓扑图模拟器拓扑图实验说明:①防火墙采用华为USG6000V②PC采用Linux服务器搭建,IP地址配置如上。
③管理PC采用win7④公网IP费用较高,防火墙的出接口采用真实环境中内网IP模拟,将防火墙的桥接到真实环境中的PC上。
防火墙的基本配置如下:①相应的接口配置相应的IP地址,并把相应的接口划入相应的区域。
②需要配置一条缺省路由指向真实内网的网关。
③配置NAT地址转换如下相应的策略如下此时内网PC去ping百度可以进行测试防火墙的会话如下:(用display firewall session table source inside 192.168.30.100这条命令进行查看)1、上面就是采用公网地址池中的地址进行转换上网。
(缺点是静态一对一进行地址转换,每个公网地址对应一个内网地址。
浪费公网地址,如果有2个公网地址只容许2台PC上网,第三台就无法上网。
现实中不常用)注意:公网IP不能使用防火墙接外网的接口IP。
2.现在使用2个公网地址进行上网。
其他配置不动,只改NAT地址池3.用3台PC去访问百度,发现有1台PC3无法访问百度。
查看防火墙的会话发现只有2个会话实验验证成功二.将2个公网地址的端口转换地址打开3.发现3台PC都可以进行上网查看防火墙的会话发现有3个会话(第三台PC用的两个公网地址中的一个地址进行端口转发)三、将使用1个公网地址打开端口转发地址1、查看3台PC访问百度的情况2、查看防火墙的会话发现有3个会话(三台PC用的1个公网地址的端口进行转发)四、最后一种NAT地址转换(内网访问公网都转换为防火墙的出口地址192.168.1.3)如下图所示1、查看3台PC访问百度的情况查看防火墙的会话发现有3个会话(三台PC用的1个公网地址的端口进行转发,并且是防火墙出口地址192.168.1.3)以上是防火墙的三种端口NAT转换方式。
第4章网络地址转换(NAT)⏹NAT概述随着网络的发展,公用IP地址的需求与日俱增。
为了缓解公用IP地址的不足,并且保护公司内部服务器的私网地址,可以使用NAT(Network Address Translation,网络地址转换)技术将私网地址转化成为公网地址,缓解IP地址的不足,并且隐藏内部服务器的私网地址。
⏹NAT的概述与现实方式1.NAT概念网络地址转换(NAT)通过将内部网络的私有IP地址翻译成全球唯一的公网IP地址,使内部网络可以连接到互联网等外部网络上,广泛应用于各种类型的互联网接入方式和各种类型的网络中。
原因很简单,NAT不仅解决了IP地址不足的问题,而且还能够隐藏内部网络的细节,避免来自网络外部的攻击,起到一定的安全作用。
借助于NAT,私有保留地址的内部网络通过路由器发送数据包时,私有地址被转换成合法的IP地址,这样一个局域网只需要少量地址(甚至是一个),即可实现使私有地址网络中的所有计算机与互联网的通信需求。
2.NAT的实现方式NAT的实现方式有以下三种:静态转换(Static Translation)动态转换(Dynamic Translation)端口多路复用(Port Address Translation,PAT)静态转换IP地址的对应关系是一对一且不变的,并没有节约公用IP地址,只是隐藏了主机的真实地址。
动态转换虽然在一定情况下节约了公用IP地址,但是当内部网络同时访问Internet的主机数大于合法地址池中的IP地址数时就不适用了。
端口多路复用可以使所有的内部网络主机共享一个合法的外部IP地址,从而最大限度的节约IP地址资源。
由于动态转换形成的IP地址的对应关系是不确定的、随机的;端口多路复用使用的是端口号的转换,也是不确定的,所以内网服务器不能使用这两种转换方式,这是由于外网用户无法确定服务器合法的公网IP地址,导致无法访问服务器。
这时使用静态转换将私有IP地址转换为固定的合法的IP地址,这样服务器有了固定的合法的公网IP地址,才能实现外网的访问。
NAT⽹络地址转换⼀、NAT基本概念1)技术背景IPv4地址已经耗尽。
局域⽹⽤户普遍使⽤私有IPv4地址,如何访问公⽹。
局域⽹中使⽤私有IPv4地址的服务器如何对公⽹提供服务。
若需要对外隐藏内⽹的IP,同时内⽹的特定服务器⼜需对外提供服务该如何实现。
2)公⽹IP地址及私有IP地址公⽹地址:公⽹地址是指可以在Internet上使⽤的地址。
为保证整个Internet内的IP地址的唯⼀性,公⽹地址由IANA(Internet Assigned Number Authority)这个国际组织负责分配。
⼀台⽹络设备如果需要使⽤公⽹地址,就必须向ISP(Internet Service Provider)或注册中⼼申请。
私有地址:为了满⾜⼀些实验室、公司或其他组织的独⽴于Internet之外的私有⽹络的需求,RFCA(Requests For Comment)1918为私有使⽤留出了三个IP地址段。
私有地址不能在Internet上被分配,因⽽可以不必申请就可以⾃由使⽤。
私有IPv4地址空间A类10.0.0.010.255.255.255(10.0.0.0/8)B类172.16.0.0172.31.255.255(172.16.0.0/12)C类192.168.0.0192.168.255.255(192.168.0.0/16)3)什么是NATNAT(Network Address Translator)的主要原理是通过解析IP报⽂头部,⾃动替换报⽂头中的源地址或⽬的地址,实现私⽹⽤户通过私⽹IP访问公⽹的⽬的。
私⽹IP转换为公⽹IP的过程对⽤户来说是透明的。
4)NAT的优缺点优点缺点缓解公⽹地址紧缺问题存在转发延迟解决IP地址冲突或重叠的问题端到端寻址变得困难⽹络扩展性更⾼,本地控制也更容易某些应⽤不⽀持NAT内⽹结构及相关操作对外变得不可见NAT产⽣的表项需占⽤设备的内存空间增加了安全性设备性能问题5)NAT类型源IP地址转换(Source IP address-based NAT)No-Port 地址转换(No-PAT)⽹络地址及端⼝转换(NAPT)⽬的IP地址转换(Destination IP address-based NAT):NAT Server⽬的NAT(5.1)NAT类型1:No-PATNAT No-PAT也可以称为“⼀对⼀地址转换”,在地址转换过程中,数据包的源IP地址由私⽹地址转换为公⽹地址,但端⼝号不做转换。
局域网组建方法详细指南使用网络地址转换(NAT)实现局域网连接一、引言局域网(Local Area Network,LAN)是指在较小的地理范围内,由多台计算机互联而成的网络。
在很多场景下,我们需要将多个计算机连接起来,形成局域网,以实现文件共享、资源共享等功能。
而网络地址转换(Network Address Translation,NAT)是一种常用的实现局域网连接的方法。
本文将详细介绍使用NAT来组建局域网的方法。
二、NAT的概念和原理1. NAT的概念网络地址转换(NAT)是一种将内部网络和外部网络进行连接的技术,通过将局域网的私有IP地址转换成公共IP地址,实现多台计算机共享一个公网IP地址的功能。
2. NAT的工作原理NAT通常由一个NAT设备(例如路由器)来实现。
当局域网中的计算机向外部网络发送请求时,NAT设备会将内部计算机的私有IP地址替换为公共IP地址,并在返回数据包时将目标IP地址还原为原始的内网IP地址。
三、局域网组建方法详解下面将介绍使用NAT实现局域网连接的具体方法。
1. 确定NAT设备首先,我们需要选择合适的NAT设备,常见的有路由器、防火墙等设备。
在选择时,需要考虑网络规模、功能需求等因素,确保选择的设备能够满足局域网的需求。
2. 配置NAT设备接下来,我们需要对NAT设备进行配置,以下是一般的配置步骤:2.1 连接NAT设备:将NAT设备与电脑或交换机相连,确保网络连通。
2.2 登录NAT设备管理界面:使用预设的管理账号和密码登录NAT设备。
2.3 设置局域网IP地址池:配置内网IP地址段,确保局域网中的计算机可以获取到有效的内网IP地址。
2.4 开启NAT功能:启用NAT功能,使得内网计算机可以通过NAT设备连接到外部网络。
3. 配置计算机网络在NAT设备配置完成后,我们还需要对计算机进行网络配置,以与NAT设备建立连接。
3.1 配置计算机IP地址:根据NAT设备配置的IP地址段,对计算机进行IP地址设置,确保与NAT设备处于同一网段。
网络防火墙的网络地址转换(NAT)配置指南随着互联网的普及和发展,网络安全问题变得越来越重要。
为了保护网络的安全,网络防火墙起到了非常重要的作用。
其中,网络地址转换(NAT)作为网络防火墙的一项关键功能,对于网络安全的提升起到了积极作用。
一、NAT的基本概念和作用网络地址转换(NAT)是指将一组IP地址映射到另一组IP地址的过程。
它的基本作用是在内部局域网和外部公网之间建立一道有效的隔离层,保护内部网络的安全和隐私。
NAT可以将内网的私有IP地址转换成公网的公有IP地址,从而在公网上隐藏了内网的真实IP地址,提高了网络的安全性。
同时,NAT还可以实现多台计算机共享一个公网IP地址的功能,节约了IP地址资源。
二、配置NAT的方式和步骤1. 确定内网和外网的网卡接口,一般情况下,内网使用私有IP 地址,外网使用公有IP地址。
2. 配置内网和外网的IP地址和子网掩码,确保其处于同一个网段。
3. 配置NAT的转换规则,指定内网IP地址和外网IP地址之间的映射关系。
4. 配置NAT的端口映射,实现内网IP地址和外网端口之间的映射关系。
5. 启动NAT服务,使配置生效。
6. 进行网络测试,验证NAT配置是否成功。
三、NAT配置的注意事项1. NAT配置需要谨慎进行,因为一旦配置错误,可能导致网络无法正常工作。
在进行NAT配置之前,应仔细了解网络设备的功能和参数,确保配置的正确性。
2. NAT配置需要考虑网络的安全性,需要合理设置转换规则和端口映射,限制外部访问内网的权限,保护内网的隐私。
3. NAT配置需要根据具体的网络环境和需求进行调整,不同的网络环境和需求可能需要不同的配置方案,需要灵活运用NAT功能。
四、NAT配置的案例分析为了更好地理解NAT的配置过程,下面以企业内网与外网之间的通信为例进行分析。
假设企业内部有多台计算机需要访问外部服务器,但是只有一个公网IP地址可供使用。
这时,可以通过NAT配置来实现多台计算机共享一个公网IP地址的功能。
NAT的原理及主要应用1. NAT的原理网络地址转换(Network Address Translation,NAT)是一种网络通信协议,它的主要功能是将私有网络中的IP地址转换为公网IP地址,实现内网与外网之间的通信。
NAT的原理可以简单概括为以下几个步骤:1.NAT设备收到内网主机发出的数据包。
2.NAT设备检查源IP地址,并从NAT表中查找与之对应的公网IP地址。
如果没有找到匹配项,则为该内网主机分配一个公网IP地址。
3.NAT设备修改数据包的源IP地址为映射后的公网IP地址,同时在NAT表中记录映射关系。
4.NAT设备将修改后的数据包发送到公网。
5.外部主机收到数据包后,将其返回给公网IP地址。
6.NAT设备收到返回的数据包后,检查目标IP地址,并根据NAT表中的映射关系,将数据包的目标IP地址修改为内网主机的IP地址。
7.NAT设备将修改后的数据包发送到对应的内网主机。
2. NAT的主要应用2.1 内网访问外网NAT最常见的应用场景就是实现内网中的主机访问互联网。
当内网主机请求访问外部服务器时,NAT设备会将请求数据包的源IP地址修改为公网IP地址,这样外部服务器就能正确地将响应发送回内网主机。
2.2 隐藏内网拓扑结构NAT能够隐藏内网的拓扑结构,提高了网络的安全性。
因为NAT设备在转换IP地址时,会修改数据包的源地址和目标地址,使得外部主机无法直接访问到内网,从而达到了一定的安全防护效果。
2.3 解决公网IP短缺问题由于IPv4地址资源有限,公网IP地址数量有限,而内网中的主机数量通常较多。
NAT通过有效地利用公网IP地址,将多个内网主机使用同一个公网IP地址进行通信,解决了公网IP短缺的问题。
2.4 端口转发NAT还可以实现端口转发,将外部主机的请求转发到内网特定主机的指定端口上。
这在服务器架设和远程访问等场景中非常有用。
NAT会根据设置的映射规则,将外部主机的请求转发到对应的内网主机。
NAT网络地址转换技术在校园网的应用与实现随着信息技术的快速发展,校园网已成为高校、中小学等教育机构的必备基础设施。
然而,随着学生、教师和员工数量的增加以及互联网的普及,校园网面临诸多挑战,如IP地址不够用、网络安全等问题。
为了解决这些问题,网络地址转换(Network Address Translation, NAT)技术被广泛应用于校园网中。
NAT是一种将一个IP地址转换为另一个IP地址的技术。
在校园网中,NAT技术可以用来实现虚拟化IP地址资源,将有限的公网IP地址分配给更多的内网用户,从而解决IP地址不够用的问题。
同时,NAT还可以提高校园网的安全性,隐藏内网的真实IP地址,有效防止外部网络对内网的攻击。
在校园网中应用NAT技术主要有以下几个方面:1.IP地址映射:校园网中的每个用户设备都会被分配一个内网IP地址,通过NAT技术可以将这些内网IP地址映射为校园网的公网IP地址,使用户能够访问互联网。
同时,通过动态NAT技术,可以实现多个内网IP地址与一个公网IP地址的映射,从而提高IP地址的利用率。
2.端口映射:在校园网中,有些用户需要提供服务,如搭建网站、远程访问等,这些服务通常需要监听特定的端口。
通过NAT技术,可以将外部网络对公网IP地址的请求映射到内网用户设备的特定端口,从而提供相关服务。
3.流量控制:在校园网中,带宽通常是有限的资源,通过NAT技术可以对用户设备的流量进行控制和管理。
可以根据用户设备的需求和优先级,设置不同的带宽限制,从而合理分配带宽资源,提高网络的服务质量。
实现NAT技术的关键是NAT设备的部署。
在校园网中,通常会使用专门的路由器或防火墙设备作为NAT设备。
NAT设备需要具备以下功能:1.IP地址转换:NAT设备需要能够进行IP地址的转换,将内网IP地址转换为公网IP地址,并进行相应的映射。
这需要NAT设备有足够的处理能力和高效的转换算法。
2.端口映射:NAT设备需要支持端口映射功能,能够将外部网络对公网IP地址和特定端口的请求映射到内网用户设备的相应端口。
NAT网络地址转换网络地址转换(Network Address Translation,简称NAT)是一种网络传输协议,它能将一个私有网络中的IP地址转换为公有网络中的IP地址,实现对内网主机的访问与对外网的互联互通。
本文将探讨NAT网络地址转换的定义、工作原理、应用场景以及存在的一些问题。
一、定义网络地址转换(NAT)是一种网络协议,它使得一组私有IP地址映射到一个公有IP地址,以实现内部网络对外部网络的通信。
NAT常用于将局域网中的私有IP地址转换为可以在互联网上传输的公有IP地址,从而解决IP地址不足的问题。
二、工作原理NAT通过在网关设备上进行地址转换,将私有IP地址转换为公有IP地址。
其主要分为静态NAT和动态NAT两种模式。
1. 静态NAT静态NAT是指将一个私有IP地址与一个公有IP地址进行固定的一对一映射,即私有IP地址与公有IP地址之间的映射关系是静态设定的,不会发生变化。
这种模式适用于需要将特定的内部主机暴露到公网上的场景,如Web服务器。
2. 动态NAT动态NAT是指将一个私有IP地址与一个公有IP地址进行临时的一对一映射,映射关系是动态设定的,根据连接请求和IP地址池的可用情况进行选择。
这种模式适用于多个内部主机需要同时与外网通信的场景。
三、应用场景NAT作为一种网络协议,在实际应用中有着广泛的应用场景。
1. IP地址转换NAT可以将私有IP地址转换为公有IP地址,解决IPv4地址不足的问题。
通过将一组内网主机的私有IP地址映射为一个公有IP地址,实现了内网主机与外网的通信。
2. 内网对外网访问通过NAT技术,内网主机可以主动发起到外网的连接,实现对外网的访问。
这对于企业内部员工需要上网冲浪、访问外部资源等情况非常重要。
3. 保护内网安全NAT还可以用于保护内网的安全。
通过将内网主机的私有IP地址隐藏在公网IP地址后面,防止直接暴露在公网上,提高了内网的安全性。
四、存在的问题尽管NAT在解决IPv4地址不足、内网对外网访问和保护内网安全方面有着广泛的应用,但也存在一些问题。
NAT转换内外网ip地址映射2010年08月09日星期一上午 10:15------------------------基础学习-------------------局域网内私服在internet公开的解决办法nat转换------------------------------------------------------------------------------资料学习2-------------------------------------------------------------------------局域网内公开的ip只有一个,除非你是在主机上建私服,否则你无法公开你的私服,只能在局域网内,解决的办法如下。
由于公网IP地址有限,不少ISP都采用多个内网用户通过代理和网关路由共用一个公网IP上INTERNET的方法,这样就限制了这些用户在自己计算机上架设个人网站,要实现在这些用户端架设网站,最关键的一点是,怎样把多用户的内网IP和一个他们唯一共享上网的IP进行映射!就象在局域网或网吧内一样,虽然你可以架设多台服务器和网站,但是对外网来说,你还是只有一个外部的IP地址,怎么样把外网的IP映射成相应的内网IP地址,这应该是内网的那台代理服务器或网关路由器该做的事,对我们用私有IP地址的用户也就是说这是我们的接入ISP服务商(中国电信、联通、网通、铁通等)应该提供的服务,因为这种技术的实现对他们来说是举手之劳,而对我们来说是比较困难的,首先得得到系统管理员的支持才能够实现。
因为这一切的设置必须在代理服务器上做的。
要实现这一点,可以用Windows 2000 Server 的端口映射功能,除此之外WinroutePro也具有这样的功能,还有各种企业级的防火墙。
而对于我们这些普通用户,恐怕还是用Windows 2000 Server最为方便。
先来介绍一下NAT,NAT (网络地址转换)是一种将一个IP地址域映射到另一个IP地址域技术,从而为终端主机提供透明路由。
NAT基本原理及应用NAT(Network Address Translation)是一种网络技术,用于将一个网络的IP地址映射到另一个网络的IP地址。
NAT通过修改IP报文的源IP地址和目的IP地址来实现地址转换。
在计算机网络中,NAT是一种重要的通信方式,广泛应用于公网与局域网之间、不同网络之间的通信。
NAT的基本原理如下:1.内网与外网IP地址的转换:当内部网络上的主机请求访问外部网络时,NAT会将内网IP地址转换成为合法的外网IP地址。
从而实现内外网之间的通信。
2.端口映射:NAT会将内网主机的私有端口映射到公共端口,以便在内外网之间建立正确的连接。
3.状态跟踪:NAT会维护一个状态表,记录内外网之间的连接状态,以便正确地转换IP地址和端口。
NAT的应用包括以下几个方面:1.隐藏内部网络结构:在企业中,为了保护内部网络的安全性,将内部网络采用私有IP地址,并通过NAT将私有IP地址转换成为公共IP地址。
这样外部网络无法直接访问内部网络,从而保护了内部网络的安全。
2.IP地址共享:由于IPv4地址资源的有限性,大多数家庭和小型企业只分配了一个公共IP地址。
通过NAT,可以将多个内网主机共享一个公共IP地址,从而实现了多个主机共享网络连接的功能。
3.互联网接入:当用户使用无线路由器或宽带调制解调器上网时,ISP通常只为用户提供一个公共IP地址。
通过NAT,用户可以在家庭或办公室内部网络中连接多个设备,共享互联网接入。
4.负载均衡:对于一个网络服务提供商来说,分配多个公共IP地址可以提高网络服务的可用性和负载能力。
通过NAT的负载均衡功能,可以将多个内网主机映射到不同的公共IP地址上,从而实现负载均衡。
5.IPv6过渡:由于IPv6的逐渐推广,很多网络还在使用IPv4、通过NAT64技术,可以实现IPv4与IPv6之间的互联互通,使得IPv6用户可以访问IPv4网络资源。
需要注意的是,虽然NAT在一定程度上提高了网络的安全性和可用性,但也存在一些限制和问题。
NAT详解及CISCO路由器上的实现方法NAT(Network Address Translation)是一种网络协议,用于将私有IP地址转换为公共IP地址,以实现内部网络与外部网络的互联。
NAT的原理是通过在路由器或防火墙中进行IP地址转换,将内部网络的私有IP地址与公共IP地址进行映射。
这样,内部网络的用户可以通过公共IP地址访问互联网,而对外部网络来说,只能看到路由器的公共IP地址,无法直接访问内部网络的私有IP地址,从而提高了网络的安全性。
在CISCO路由器上,可以通过以下步骤实现NAT:1.确定内部网络和外部网络的接口:在CISCO路由器上,需要为内部和外部网络分配两个不同的接口。
内部网络通常是一个局域网,外部网络通常是连接到互联网的广域网接口。
2. 创建ACL(Access Control List):创建一个ACL,用于定义需要进行NAT转换的内部网络地址范围。
3.创建NAT池:创建一个NAT池,用于分配公共IP地址给内部网络的私有IP地址。
4.创建NAT转换规则:设置NAT转换规则,将内部网络的私有IP地址映射到NAT池中的公共IP地址。
5.将ACL与NAT转换规则绑定:将ACL与NAT转换规则进行绑定,以确保只有满足ACL条件的数据包才会进行NAT转换。
6.应用配置:最后,将配置应用到路由器上,使其生效。
下面是一个详细的例子,展示如何在CISCO路由器上配置NAT:```interface GigabitEthernet0/0ip address 192.168.10.1 255.255.255.0ip nat insideinterface GigabitEthernet0/1ip address 203.0.113.1 255.255.255.0ip nat outsideaccess-list 1 permit 192.168.10.0 0.0.0.255ip nat pool NATPOOL 203.0.113.5 203.0.113.10 netmask255.255.255.0ip nat inside source list 1 pool NATPOOL overload```在上述配置中,GigabitEthernet0/0接口为内部网络接口,GigabitEthernet0/1接口为外部网络接口。
网络IP的网络地址转换(NAT)技术网络IP的网络地址转换(Network Address Translation,简称NAT)是一种常用的网络协议技术,用于解决IP地址不足的问题,并且允许将多个主机共享一个公共IP地址。
NAT技术在互联网上得到广泛应用,本文将介绍NAT技术的原理、类型以及应用场景。
一、NAT技术的原理网络地址转换(NAT)是一种通过修改IP数据包的目标IP地址和端口号,重写报文头部,实现内部私有地址和外部公共地址之间的转换的技术。
它工作在网络层,通过修改数据包中的源地址和目的地址,实现内网私有IP地址与公网IP地址的转换。
NAT技术的原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 内网主机发送数据包到默认网关(路由器);2. 路由器判断数据包的目标IP地址是否为外网地址;3. 如果是外网地址,路由器查找NAT转换表,将目标IP地址转换为内网地址;4. 路由器将数据包转发到外网;5. 外网主机响应数据包时,将数据包发送到路由器;6. 路由器根据NAT转换表将数据包中的源IP地址转换为内网IP地址,并将数据包转发给内网主机。
通过以上的步骤,NAT技术实现了内网主机与外网之间的通信,同时又解决了IP地址不足的问题。
二、NAT技术的类型NAT技术根据其实现方式和作用范围可以分为以下几类:1. 静态NAT:静态NAT将内网私有地址与外网公共地址一对一映射,在静态NAT转换表中进行对应绑定。
静态NAT适用于需要从外网访问内网特定主机的情况,例如服务器等。
2. 动态NAT:动态NAT将内网私有地址与外网公共地址进行动态映射,根据需求动态分配外网地址。
动态NAT适用于内网中多个主机需要与外网通信的情况,可以有效地利用IP地址资源。
3. PAT(Port Address Translation):PAT是一种端口地址转换技术,通过在IP数据包中额外添加一个端口号来实现多个内网主机共享一个公网IP地址。
PAT技术在NAT基础上增加了端口的转换,使得内网主机可以同时建立多个与外网的通信连接。
公网/内网IP分配及NAT地址转换协议公网/内网IP分配及NAT地址转换协议(转自ReTu rner.D's blog)上一篇 / 下一篇 2008-10-20 10:43:13 / 个人分类:无线通信查看( 150 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0 / 0 )公网IP/内网IP:在TCP/IP协议中,专门保留了三个IP地址区域作为私有地址,其地址范围如下:10.0.0.0/8:10.0.0.0~10.255.255.255172.16.0.0/12:172.16.0.0~172.31.255.255192.168.0.0/16:192.168.0.0~192.168.255.255使用保留地址的网络只能在内部进行通信,而不能与其它网络互连。
因为本网络中的地址同样也可能被其它网络使用,如果进行网络互连,那么寻找路由时就会因为地址的不唯一而出现问题。
但是这些使用保留地址的网络可以通过将本网络内的保留地址翻译转换成公共地址的方式实现与外部网络的互连。
这也是保证网络安全的重要方法之一。
但是有一些宽带运营商尽管也使用了非私有地址分配给用户使用,但是由于路由设置的原因,Internet 上的其它用户并不能访问到这些IP。
我们将这两种情况下应用的IP称为内网IP。
如果自己机器上网络接口的IP地址落在上述保留地址范围内,则可以肯定自己处于内网模式下。
内网IP对Internet的访问必须通过代理的方式,NAT(Network Address Translation)技术是基于TCP 层面的代理,能够相当好地使用于各种IP服务应用,因此被广泛应用。
之所以说是相当好,是因为NAT 要求整个服务的连接是从内网向外网主动发起的,而外网用户则无法直接(主动)向内网内网的服务发起连接请求,除非在NAT的(所有)网关上针对服务的端口作了端口映射。
NAT转换的类型:有四种NAT转换模型可以涵盖当前NAT的基本应用。
1、静态转换(Static NAT)在路由器上手工配置私有IP地址和公网IP地址的对应关系,一经配置,转换表永久存在。
明显的例子是NAT路由器上配置外网用户访问内网的服务器:内网服务器依然使用私网地址,在NAT路由器上,分配一个公网地址并配置私网地址/公网地址的转换表,对外提供公网IP地址给外部网络用户访问。
NAT转换表:202.110.10.10 8080 ---> 10.110.10.10 80 (www)2、动态转换(Dynamic NAT)路由器上保留一个合法地址列表,每当有转换需求的时候,从列表中选择一个进行转换。
注意:动态转换依然是一对一的。
1)由于从列表中选择,每次转换采用的IP地址并不一定是同一个;2)合法地址被采用后,其他的转换需求不能再使用这个合法IP。
3、复用转换(Overloading NAT)在动态转换中,每个合法的IP地址只能在转换表中使用一次,在内部网络主机访问外部需求增多的情况下,合法地址列表中的IP地址会很快不够用。
这时,可以利用上层协议标识,例如利用传输层TCP/UD P的端口号字段来协助建立NAT转换表项(ICMP报文的ICMP头中的Identifier字段也可以用来实现与端口号类似的功能)。
这样,多个私有地址可以通过一个合法地址进行转换,这种类型的NAT转换也可以称为PAT(端口地址转换)。
转换表项例子:10.10.1.1 100 202.110.10.1 10010.10.1.1 101 202.110.10.1 10110.10.1.2 102 202.110.10.1 102......理论上,1个公网地址可以提供的转换表项为2^16=65535个(尚未扣除知名端口数量)。
这是INTER NET上NAT的典型应用。
通过复用转换,还可以实现服务器负载分担的功能。
4、重叠转换(Overlapping NAT)内部网使用的地址跟外部网重叠,这时需要把跟外部重叠的IP地址进行变换。
在NAT路由器上,将外部网的重叠IP重新映射成不重叠的IP地址。
这个方案可以解决使用相同私网网段的企业网络的合并问题。
建立的转换表项如下:10.10.10.1 168.192.10.1 172.10.1.1 10.10.10.110.10.10.1 172.10.1.1 168.192.10.1 10.10.10.1在NAT路由器上,将外部网的重叠IP重新映射成不重叠的IP地址。
这个方案可以解决使用相同私网网段的企业网络的合并问题。
------------------------------4种地址类型分别是:内部局部地址(IL Inside local address)内部全局地址(IG Inside global address)外部局部地址(OL Outside local address)外部全局地址(OG Outside global address)------------------------------NAT转换表NAT按照转换表进行数据包的转发。
1)转发原则根据数据包的来源是内部还是外部而不同。
NAT重叠转换为例,建立如下转换表:内部局部内部全局外部局部外部全局10.10.10.1 172.10.10.1 ————————168.192.10.1 10.10.10.110.10.10.1 172.10.10.1 168.192.10.1 10.10.10.1左边主机访问右边主机发出的Packet_1 IP包到达NAT路由器转换后,源IP地址将根据转换表项第1行转换为172.10.10.1,目的IP地址将根据转换表项第2行转换为10.10.10.1,反之亦然。
2)按照数据驱动的方式建立,有静态,动态两种。
静态地址转换类型表项一旦建立,将一直存在。
动态地址表项在需要时动态建立,如果一段时间没有IP报文查询利用这个表项,到达老化时间后将自动删除,释放资源重新使用。
---------------------------从功能上看,主要有以下几种典型的NAT:传统NAT(基本NAT,NAPT)、两次NAT、多宿主NAT。
两次NAT:即上文的“重叠转换NAT”多宿主NAT(Multihomed NAT)使用NAT会带来很多问题(RFC2993)。
比如,NAT设备要为经过它的会话维护状态信息,而一个会话的请求和响应必须通过同一NAT设备做路由,因此通常要求允许NAT末梢域边界路由器必须是惟一的,所有的IP包要么发起,要么终结在该域。
但这种配置将NAT设备变成了可能的单点故障点。
为了让一个内部网络能够在某个NAT链路故障的情况下,也可以保持与外部网络的连通性,通常希望内部网络到相同或不同的ISP具有多条连接(多宿主的),希望经过相同或不同的NAT设备。
又如,多个NAT设备或多条链路使用同一NAT,共享相同的NAT配置能够为相互之间提供故障备份。
在这种情况下,有必要让备份NAT设备交换状态信息,以便当主NAT出现故障时,备份NAT能够担负起透明地保持会话的能力。
传统NAT(内部地址,端口)与(内部地址,端口)的映射方式主要有以下几种典型类型:ConeNAT(Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone、)和对称NAT。
1.锥形NAT(ConeNAT)当在(私有IP,私有端口)与(公开IP.公开端口)已经建立了一个端口映射表后,克隆NAT将为随后从相同的私有地址和端口号发起的呼叫重复使用该映射,条件是只要使用映射(有时业叫绑定)的会话至少有一个继续保持激活状态。
从下图可以看出,客户A分别从相同的内部地址和端口号(10.0.0.1:1234)同时发起两个会话请求到服务器1和服务器2,因为这两个请求来自相同的内部地址和端口,所以克隆NAT将为这两个不同的会话请求分配相同的公开端点号(100.100. 100. 100:62000),以保证客户A的“身份”能够在经过翻译后仍然保持一致。
NAT和防火墙不翻译端口号,因此也是克隆方式的NAT。
根据克隆时受到的限制大小,又可以把克隆NAT分为以下三种:(1)全双工锥形(Full Cone)首先,把所有来自相同内部IP地址和端口的请求映射到相同的外部1P地址和端口。
其次,任何一个外部主机通过把一个TP包发送给已得到映射的外部IP地址的方式,都能够把该包发送给该内部主机。
(2)限制性克隆(Restricted Cone)把所有来自相同内部IP地址和端口号的请求映射到相同的外部IP地址和端口。
与全克隆NAT方式不同,只有当内部主机以前曾经给IP地址为x的外部主机发送过一个包时,IP地址为x的该外部主机才能够把一个IP包发送给该内部主机。
(3)端口限制性克隆(Port Restricted Cone)端口限制性克隆与限制性克隆类似,只是限制中多了端口号。
特别是,一个外部主机可以发送一个源IP地址和源端口号分别为(x,P)的IP包给内部主机,只有当内部主机以前曾经给IP地址为x,端口号为P 的外部主机发送过一个包时,IP地址为X的该外部主机才能够把一个源端口号为P的IP包发送给该内部主机。
2.对称NAT对称式NAT(symmetric NAT)是指把所有来自相同内部IP地址和端口号,到特定目的1P地址和端口号的请求映射到相同的外部TP地址和端口。
如果同一主机使用不同的源地址和端口对,发送的目的地址不同,则使用不同的映射。
只有收到了一个IP包的外部主机才能够向该内部主机发送回一个UDP包。
对称式的NAT不保证所有会话中的(私有地址,私有端口)和(公开IP,公开端口)之间绑定的一致性。
相反,它为每个新的会话分配一个新的端口号。
从下图可以看出,假如客户A分别从相同的内部地址和端口号(10.0.0.1:1234)同时发起两个会话请求到服务器1和服务器2,对称NAT可能会为这两个来自相同地点的会话请求分配不相同的公开端点号,如把100 100. 100.100:62000分配给会话1,把100 100. 100.100:62001分配给会话2。
因为这两个会话的有一个端点不同,所以虽然在翻译的过程中客户A的身份发生了变化,但NAT仍然能够正确工作。