探索思科路由器静态 NAT 的高级配置选项

# 1. NAT概念

网络地址转换(NAT)是一种网络技术，用于将私有网络内部的 IP 地址转换为公共网络可路由的IP地址。NAT的主要作用是解决IPv4地址不足的问题，通过在路由器上映射内部地址和外部地址来实现通信。在实际应用中，NAT常用于家庭网络、企业内网等场景中，有效保护内部网络结构，并提供更安全的互联网访问。

通过NAT，内部私有IP地址被映射为公共IP地址，从而实现内部主机访问外部网络。NAT还可以增强网络安全性，隐藏内部网络结构，有效减少对外暴露的攻击面。总的来说，NAT技术在网络中扮演着重要的角色，为网络连接提供了更高效、更安全的解决方案。

# 2. NAT分类

网络地址转换(NAT)根据其实现机制和功能不同，可以被划分为静态NAT (SNAT)，动态NAT (DNAT)，以及端口地址转换(PAT)这三种主要类型。

#### 2.1 静态NAT (SNAT)

静态NAT主要用于将一个私有IP地址映射到一个固定的公共IP地址上，这种映射在配置后是不会改变的，始终保持不变。静态NAT可以用于提供对内部服务器的访问，例如将Web服务器的私有IP映射到公共IP以提供对外服务。这种映射关系在网络管理员的控制下，不会自动改变。

在静态NAT中，网络管理员手动配置内部私有IP地址和外部公共IP地址的映射关系。每次内部站点尝试连接外部网络时，NAT路由器会根据预设的映射表将内部IP地址翻译成对应的外部IP地址。这样外部网络就可以与内部网络通信，同时内部网络具备一定的隐藏性。静态NAT的优势在于稳定性高，由于映射关系固定不变，连接更为可靠。

#### 2.2 动态NAT (DNAT)

动态NAT与静态NAT的不同之处在于，动态NAT的映射关系并非固定不变的，而是根据网络需求动态创建和分配的。在动态NAT下，内部私有IP地址会被动态翻译成路由器上的一个已分配的公共IP地址。因此，每个内部IP地址可能被映射到不同的公共IP地址上，这种映射关系是临时性的，根据配置的地址池和连接请求而实时变化。

动态NAT的主要优势在于可以有效利用公共IP地址资源，并且能够为不同的内部主机分配不同的外部IP地址，提高了网络的安全性。动态NAT在网络规模较大、连接较频繁的场景下应用广泛，能够更灵活地管理IP地址。

#### 2.3 端口地址转换(PAT)

端口地址转换(PAT)又称为多路复用NAT，是一种将多个私有IP地址映射到一个公共IP地址上的技术。在PAT中，除了将私有IP地址转换成公共IP地址外，还会在传输层同时转换端口号。这样不同的内部设备可以使用相同的公共IP地址进行通信，只要使用不同的端口号区分。

PAT通过在传输层维护一个端口转换表，根据端口号的不同来区分内部设备的通信，实现了一个公共IP地址允许多个内部设备访问外部网络的功能。这种方式极大地提高了IP地址的利用率，是当前广泛应用的一种NAT技术。

# 3. 配置静态NAT

#### 3.1 理解静态NAT工作原理

在进行静态NAT配置之前，我们有必要深入了解静态NAT的工作原理。静态NAT是一种将一个内部私有IP地址映射到一个外部公共IP地址的转换过程。通过静态NAT，可以实现将内部网络的特定IP地址和端口映射到外部网络的唯一IP地址和端口上。

静态NAT的工作原理主要包括两个步骤，首先是配置内部本地地址与外部全局地址的映射关系，然后在数据包经过路由器时进行地址转换。

#### 3.2 静态NAT与动态NAT的区别

静态NAT与动态NAT的最大区别在于NAT条目的创建方式。静态NAT需要管理员手动创建一对一的映射关系，而动态NAT则是根据预先配置的规则自动进行地