nat將內部網路的私網ip位址轉換成全球唯一的公網ip位址，使內部網路可以連線到外部網路中，我們平時上網都會使用到nat這個技術，nat一共三種實現方式：靜態轉換；動態轉換；pat（port-base address translation 基於埠的位址轉換），其中常用到的是靜態轉換和pat，動態轉換不太實用。因為動態轉換的話，我們擁有的公網ip位址要和區域網要上網的ip位址一樣多。這是不現實的。所以這裡就不說動態ip了。
靜態轉換是一對一（乙個公網ip位址對應乙個私網ip位址）、一對多（乙個公網ip位址對應多個私網ip位址）的轉換，主要是用於我們內部需要讓外網客戶訪問的伺服器會做靜態轉換，簡單的靜態轉換只能一對一，可以通過nat埠對映來實現一對多的轉換。
一對一轉換的實現過程如下：
router(config)#ip nat inside source static 192.168.1.1 20.0.0.2 #將內網ip位址192.168.1.1在與外網通訊時轉換為20.0.0.2
router(config)#in f0/0 #進入內部網路的介面
router(config-if)#ip nat inside #在內部網路的埠啟用nat
router(config-if)#in f0/1 #進入連線外部網路的埠
router(config-if)#ip nat outside #在連線外部網路的埠啟動nat（注意：和在內部網路的介面啟用nat的命令字有差別）
經過以上配置，靜態轉換（一對一）就生效了。
接下來我們使用nat埠對映，實現靜態轉換的一對多轉換（跟一對一的轉換差別不大，只是多定義了下埠號）。命令如下：
router(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.1.1 80 20.0.0.2 80 extendable #將內網ip位址為192.168.1.1的web伺服器在與外網通訊時轉換為20.0.0.2
router(config)#ip nat inside source static tcp 192.168.1.2 25 20.0.0.2 25 extendable #將內網ip位址為192.168.1.2的smtp伺服器在與外網通訊時轉換為20.0.0.2
以上兩條配置成功後（同樣需要分別在內部埠和外部埠啟動nat），當外網使用者訪問web伺服器時，路由器會對應nat轉換條目，並檢視埠號，然後把資料報傳送給192.168.1.1的web伺服器；當外網使用者訪問smtp伺服器時，路由器同樣會檢視nat轉換條目，並檢視埠號，然後把資料報傳送給192.168.1.2的smtp伺服器。這樣就實現了基於nat埠對映的一對多的靜態轉換。（當然，若有兩台伺服器都是相同服務的話，就不太適用了，如果更改服務預設的埠號，就會不利於使用者的訪問了。）
patpat可以實現一對多（乙個公網ip位址對應多個私網ip位址）、直接復用路由器外部介面位址，兩種實現方式。
一對多的實現命令如下（需要借助acl控制列表）：
router(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255 #定義acl控制列表，允許192.168.1.0/24網段的流量通過。
router(config)#ip nat pool 123 20.0.0.2 20.0.0.2 netmask 255.0.0.0 #定義合法的公網ip位址池，其中「123」為位址池的名字。可以自行定義。第一段ip為起始ip位址，第二段ip位址為結束ip位址，因為只用乙個公網ip，所以起始和結束相同
router(config)#ip nat inside source list 1 pool 123 overload #overload是啟用埠復用方式，這條命令實現的是：以埠復用方式，將acl 1 中的區域性位址轉換為123位址池中定義的全域性ip位址。
接下來分別在內部埠和外部埠啟用nat即可生效。
router(config)#access-list 2 permit 192.168.2.0 0.0.0.255 #定義acl控制列表，允許192.168.2.0/24網段的流量通過
由於直接使用外部介面位址，因此不用定義ip位址池。
router(config)#ip nat inside source list 2 in f0/1 overload #在全域性配置模式，設定復用動態ip位址轉換，在內部的acl 2 的位址與路由器上與外網連線的介面合法公網ip位址之間建立位址轉換。
以上就是幾種常用的位址轉換方式。在配置完成後可以在特權模式下執行：router#debug ip nat命令後，讓內網和外網通訊，來檢視除錯資訊，以便驗證位址轉換是否達到了我們所要實現的要求，若要關閉此功能，輸入router#no debug ip nat 即可。也可執行router#show ip nat translations來檢視轉換條目；執行：router#clear ip nat translations *刪除除靜態轉換條目以外的所有條目。
nat的故障排查思路
若遇到nat故障，基本上可以歸於兩類：配置錯誤和沒有正確理解nat的工作方式。
一般可以通過router#i show run來檢視配置，以便檢查以下幾個方面是否存在問題：
1、是否設定了acl，阻塞了進行過nat或沒有進行過nat的流量；
2、定義需要進行nat的acl是，漏掉了需要進行位址轉換的網路；
3、在nat語句中漏掉了overload關鍵字。為了建立pat，在nat配置命令的最後，必須使用overload關鍵字，漏掉這個關鍵字，將會導致無法進行pat，最終將會導致只有數目有限的主機可以訪問公用網或網際網路，而不是期望中的所有主機。
4、不對稱路由導致nat失敗，就是在外部埠（outside）和內部埠（inside）配置反了；
5、nat位址池和靜態nat表項中有重疊位址。要確保nat位址池中的ip位址也不能用於靜態nat，這很重要。
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