NAT 实验

实验拓扑

实验需求

1. 按照图示配置 IP 地址，公网地址 100.1.1.1/24
2. 私网 A 通过 NAPT，使 R1 接入到互联网
3. 私网 B 通过 EASY IP，使 R3 接入到互联网
4. 私网 A 配置 NAT SERVER 把 Telnet 服务发布到公网，使 PC2 可以访问

技术原理

NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是将私有 IP 地址转换为公网 IP 地址的技术，用于解决 IPv4 地址枯竭问题。

NAT 类型	原理	适用场景
NAPT	多个私网 IP + 端口 → 一个公网 IP 池，通过端口号区分	多用户共享上网（最常用）
EASY IP	直接复用出接口的公网 IP，无需配置地址池	ADSL/家庭宽带等动态 IP 场景
NAT SERVER	公网 IP:端口 → 私网 IP:端口 的静态映射	对外发布内网服务（Web/Telnet/FTP）

NAPT 工作原理

私网PC(192.168.1.x) → R1 → 公网IP池 → R2(公网) → 目标
内网多台主机共享公网 IP 池地址，路由器通过维护 NAT 转换表
（源IP+源端口 ↔ 公网IP+新端口）实现数据包的准确回传。

EASY IP 与 NAPT 的区别

	NAPT	EASY IP
地址池	需要手动创建	无需，自动使用接口 IP
配置复杂度	较高	极简
IP 使用效率	高（可复用）	最高（单IP即可）

实验步骤

步骤 1：配置各设备 IP 地址

配置 Telnet 服务：

各设备 IP 配置截图：

设备	接口	IP 地址
R1	-	见配置截图
R2	-	见配置截图
R3	-	见配置截图
PC1	-	见配置截图
PC2	-	见配置截图

步骤 2：配置 Telnet 服务

在 R1 上配置 Telnet 远程登录服务，供后续 NAT SERVER 映射测试使用：

# Telnet 配置要点
Router(config)# aaa new-model
Router(config)# username admin privilege 15 password admin123
Router(config)# line vty 0 4
Router(config-line)# login local
Router(config-line)# transport input telnet

步骤 3：配置公网互通（默认路由）

R1 和 R3 作为公私网边界设备，需配置默认路由指向公网：

测试公网通：PC1 ping R3 公网地址，确认可达：

步骤 4：私网 A 配置 NAPT

在 R1 上配置 NAPT，使私网 A 通过公网地址池访问互联网：

# NAPT 配置命令（Cisco IOS）
R1(config)# access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
R1(config)# ip nat pool NAPT_POOL 100.1.1.10 100.1.1.20 netmask 255.255.255.0
R1(config)# ip nat inside source list 1 pool NAPT_POOL overload
R1(config)# interface g0/0    # 内网接口
R1(config-if)# ip nat inside
R1(config)# interface g0/1    # 公网接口
R1(config-if)# ip nat outside

测试：私网 PC ping 公网地址，验证 NAPT 是否生效：

步骤 5：私网 B 配置 EASY IP

在 R3 上配置 EASY IP，直接复用出接口公网 IP：

# EASY IP 配置（无需地址池）
R3(config)# access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255
R3(config)# ip nat inside source list 1 interface g0/0 overload
R3(config)# interface g0/0    # 公网接口
R3(config-if)# ip nat outside
R3(config)# interface g0/1    # 内网接口
R3(config-if)# ip nat inside

注意：EASY IP 与 NAPT 的核心区别 —— 使用 interface 关键字替代 pool，直接复用接口 IP。

步骤 6：私网 A 配置 NAT SERVER

将 R1 内网的 Telnet 服务映射到公网，使 PC2 可以通过公网 IP 访问：

# NAT SERVER（静态端口映射）
R1(config)# ip nat inside source static tcp 192.168.1.2 23 100.1.1.1 23

测试：PC2 通过 telnet 100.1.1.1 访问内网 Telnet 服务器：

验证命令

命令	用途
show ip nat translations	查看 NAT 转换表
show ip nat statistics	查看 NAT 统计信息
show ip route	检查路由表
ping + telnet	端到端连通性测试

常见问题

1. NAT 转换不生效 → 检查 ip nat inside / ip nat outside 是否配置在正确的接口上
2. 公网无法访问内网服务 → 检查 NAT SERVER 端口号和协议类型是否正确
3. 部分主机无法上网 → 检查 ACL 是否覆盖了该主机的私网地址段
4. 路由不可达 → 确认默认路由 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <下一跳> 已配置