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1、16.1 任务描述,第16章：私有局域网接入互联网,某单位组建了一个局域网络，有微机500台，5个部门，通过路由器上联到互联网。该单位申请了8个公网地址，单位开发了自己的单位主页，要求单位内部的局域网用户能够访问互联网，单位主页能够被世界各地的互联网用户访问。,16.2 相关知识,第16章：私有局域网接入互联网,16.2.1 NAT技术的产生原理,16.2.2 NAT技术的术语,16.2.3 NAT类型,16.2.4 NAT配置,16.2.5 查看和删除NAT配置,16.2.1 NAT技术的产生原理,为了解决局域网用户访问因特网的问题，从而诞生了网络地址转换(Network Address T
2、ranslation，NAT)技术，它是一种将一个IP地址转换为另一个IP地址的技术。 网络地址转换（NAT）技术是一个IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程工作组）标准。,16.2.1 NAT技术的产生原理,16.2.2 NAT技术的术语,当内部网络有多台主机访问因特网上的多个目的主机的时侯，路由器必须记住内部网络的哪一台主机访问因特网上的哪一台主机，以防止在地址转换时将不同的连接混淆，所以路由器会为NAT的众多连接建立一个表，即NAT表，如图16.2所示。,16.2.2 NAT技术的术语,16.2.2 NAT技术的术语,16.2.2
3、NAT技术的术语,Inside,Outside,NAT,Inside local address（内部本地地址）,inside global address（内部全局地址）,outside local address（外部本地地址）,outside global address（外部全局地址）,16.2.2 NAT技术的术语,3. 私有地址 私有地址（Private Address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。在IPv4地址中下列地址为私有地址： A类：10.0.0.010.255.255.255 B类：172.16.0.0172.31.255.255 C类：192.168.0.0
4、192.168.255.255,16.2.3 NAT类型,静态NAT,动态NAT,NAT类型,端口地址转换,16.2.3 NAT类型,静态NAT,动态NAT,NAT类型,在静态NAT中，是指内部网络中的主机IP地址（内部本地地址）一对一地永久映射成外部网络中的某个合法的地址。静态地址转换以一对一的方式将内部私有地址映射到公共IP地址，当要求外部网络能够访问内部设备时，静态NAT特别有用。如内部网络有Web服务器、E-mail服务器或FTP服务器等可以为外部用户提供的服务，这些服务器的IP地址必须采用静态地址转换（将一个全球的地址映射到一个内部地址，静态映射将一直存在于NAT表中，直到被管理员取
5、消），以便外部用户可以使用这些服务。,16.2.3 NAT类型,静态NAT,动态NAT,NAT类型,动态地址池转换（Pool NAT）,动态端口转换（Port NAT）,16.2.3 NAT类型,（1）Pool NAT转换。Pool NAT执行本地地址与全局地址的一对一转换，但全局地址与本地地址的对应关系不是一成不变的，它是从内部全局地址池（Pool）中动态地选择一个末使用的地址对内部本地地址进行转换。采用动态NAT意味着可以在内部网络中定义很多的内部用户，通过动态分配的方法，共享很少的几个外部IP地址。而静态NAT则只能形成一对一的固定映射关系。,16.2.3 NAT类型,（2）Port N
6、AT转换。端口地址转换（Port Address Translation，PAT）又称复用动态地址转换或NAT重载，是把内部本地地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上，因一个IP地址的端口数有65535个，即一个全局地址可以和最多达65535个内部地址建立映射，因此从理论上说一个全局地址可供65535个内部地址通过NAT连接Internet。在实际应用过程中，仅使用了大于或等于1024的端口。在只申请到少量IP地址却经常同时有多于合法地址个数的用户上外部网络的情况下，这种转换极为有用。,16.2.4 NAT配置,（1）配置静态NAT地址映射 在路由器的全局模式下配置静态NAT地址映射的命
7、令如下： Router(config)#ip nat inside source static local-ip global-ip （2）配置连接Internet的接口 在路由器连接Internet的接口（一般是以太网接口或快速以太网接口）上首先要配置IP地址，这个地址为公用地址，并且要启动该接口。 Router(config)#interface type mod/num Router(config-if)#ip address ip-address subnet-mask 然后声明该接口是NAT转换的外部网络接口，命令格式如下： Router(config-if)#ip nat outs
8、ide,1静态NAT配置基本过程,16.2.4 NAT配置,（3）配置连接企业内部网络的接口 在路由器连接企业内部网络的接口（一般是路由器的另一个以太网接口或快速以太网接口）上也要配置IP地址，这个地址应该是私有地址，并且要启动该接口。 Router(config)#interface type mod/num Router(config-if)#ip address ip-address subnet-mask 然后声明该接口是NAT转换的内部网络接口，命令格式如下： Router(config-if)#ip nat inside （4）显示活动的转换条目 Router#show ip na
9、t translation verbose,1静态NAT配置基本过程,16.2.4 NAT配置,（1）定义一个用于分配地址的全局地址池 在全局配置模式下，通过在路由器上定义一个分配地址的全局地址池，可以把用来进行NAT转换的公用地址池放在该池中，以供NAT使用。定义公用地址池的命令如下： Router(config)#ip nat pool pool-name start-ip end-ip netmask netmask | prefix-length prefix-lengthrotary （2）定义一个标准访问控制列表（ACL），它允许那些需要转换的地址通过 在全局设置模式下，定义一个标
10、准访问控制列表，该列表的作用是用来筛选允许上网企业内部主机，通过在该列表中使用“允许”语句，能够指定哪些人可以上网。命令如下： Router(config)#access-list access-list-number permit source source-wildcard,2. 动态NAT配置基本过程,16.2.4 NAT配置,（3）定义内部网络私有地址与外部网络公用地址之间的映射 在全局配置模式下，将由access-list指定的内部私有地址与指定的公用地址池相映射，从而提供内网私有地址和外网公用地址之间的NAT转换。其命令如下： Router(config)#ip nat insid
11、e sourcelist access-list-number | namepool pool-name overload | static local-ip global-ip （4）配置连接Internet的接口 Router(config-if)#ip nat outside （5）配置连接企业内部网络的接口 Router(config-if)#ip nat inside （6）定义指向外网的默认路由 做好以上步骤后应定义指向外网的默认路由，命令格式如下： Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 next-hop-ip 其中：next-hop-ip
12、即专线在ISP端的连接地址。,2. 动态NAT配置基本过程,16.2.4 NAT配置,（1）定义标准访问列表，允许那些需要转换的内部网络地址通过。 Router(config)#access-list access-list-number permit source source-wildcard 其中各参数的含义见项目六访问控制列表。 （2）启用动态地址转换，使用前面定义的访问控制列表来指定哪些地址将被转换，并指定其地址将被重载的接口。 Router(config)#ip nat inside source list acess-list-number interface interface
13、 overload （3）配置连接Internet的接口 Router(config-if)#ip nat outside （4）配置连接企业内部网络的接口 Router(config-if)#ip nat inside,3. Port NAT配置的基本过程,16.2.5 查看和删除NAT配置,表16-2 用于清除NAT转换条目的命令,16.3 方案设计,该单位内部有500台微机，5个部门，可以组建基于三层交换技术的交换网络，为了便于管理和维护，划分6个子网，其中5个子网分属5个部门，1个子网属于网络服务器，通过路由器与互联网相连。单位主页通过静态NAT转换使互联网用户能够访问，单位局域网内用
14、户通过动态NAT转换能够访问互联网。该单位申请的8个公网IP地址，实际可用的IP地址只有6个，1个为Web服务器静态NAT映射的地址，2个地址作为地址池，通过地址池进行网络地址转换访问因特网，其余的地址作为备用。网络拓扑如图16.4所示。,16.3 方案设计,16.4 任务实施,为了完成本项目，搭建如图16.5所示网络拓扑图。 （1）采用一台三层交换机作为核心层，4台二层交换机作为汇聚层兼接入层交换机。为了在实训室模拟本项目，采用一台路由器和一台主机模拟互联网。该单位申请的8个公网IP地址为216.12.228.32/29。分配给边界路由器的外网端口的IP地址为202.206.233.106/
15、30。 （2）在局域网内划分7个VLAN：VLAN10分配给部门1，VLAN20分配给部门2，VLAN30分配给部门3，VLAN40分配给部门4，VLAN50分配给部门5，VLAN100分配给服务器组，VLAN99分配给管理VLAN。 （3）为了实现各部门的主机能够相互访问，三层交换机上开启路由功能。 （4）在边界路由器上配置静态NAT，实现Web服务器上网和能够让外网用户访问。 （5）在边界路由器上配置动态NAT，实现局域网内用户能够访问互联网。用户访问。,16.4.1 实训任务,16.4 任务实施,16.4 任务实施,为了搭建如图16.5所示的网络环境，需要如下的设备： （1）Cisco2
16、811路由器（2台）； （2）Cisco3560交换机（1台）； （3）Cisco 2960交换机（6台） （4）PC机7台； （5）双绞线（若干根）,16.4.2 设备清单,16.4 任务实施,步骤1：规划设计 （1）规划各部门子网地址VLAN ID，名称如表16-3所示。,16.4.3 实施过程,（2）规划各部门计算机IP地址、子网掩码和网关如表16-4所示。,16.4 任务实施,16.4.3 实施过程,（3）规划各交换机名称，端口所属VLAN以及连接的计算机，和各交换机之间的连接关系。如表16-5所示。,16.4 任务实施,16.4.3 实施过程,（4）规划网络中三层交换机和路由器相连端口三层IP地址、路由器各端口IP地址如表16-6所示。,16.4 任务实施,16.4.3 实施过程,（5）NAT转换使用公网IP地址 Web服务器静态映射使用公网IP地址216.12.228.37，216.12.228.35和216.12.228.36为动态地址池地址使用。 步骤2：实训环境准备 （1）硬件连接。在交换机和计算机断电
