映射端口

映射端口（精选三篇）

映射端口篇1

关键词：NAT,PAT,网络,路由器

1 引言(Introduction)

当前,我们进入信息时代,计算机网络飞速发展,对IP地址的需要也就越来越紧缺。根据调查统计,目前,我国的网民数量达到6.5亿,而我国拥有的IP地址数量只有几千万个。于是,产生了NAT技术,大量的上网用户都是通过局域网接入到Internet,局域网内部使用内部IP地址,出去访问的时候使用公用IP地址。

NAT技术即将局域网私有IP转换为可以上Internet的公网IP。私有IP地址是指内部网络或主机的IP地址,公有IP地址是指在Internet上全球唯一的IP地址。私有IP地址块是任何局域网内部都可以使用的,但其身份不能出去访问,包括三个部分[1],如下:

A类:10.0.0.0~10.255.255.255

B类:172.16.0.0~172.31.255.255

C类:192.168.0.0~192.168.255.255

上述三个范围内的地址在Internet上没有身份,只能在局域网内部使用,不同的局域网可以使用相同网段的内部IP地址,因为它们相互之间不冲突。

2 NAT的定义(The definition of NAT)

NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是1994年提出的。当在局域网内部的一些主机本来已经分配到了私有IP地址(即仅在本专用网内使用的专用地址),但现在又想和因特网上的主机通信(并不需要加密)时,可使用NAT方法[2]。

这种方法需要在局域网连接到Internet的出口路由器上,启用NAT功能。启用NAT功能的路由器我们称之为NAT路由器,它至少有一个有效的公用全球IP地址,也可以向所在的ISP申请多个公用IP地址[3]。这样,当任何一个局域网用户需要访问Internet的时候,数据包首先发到局域网出口的NAT路由器。然后,NAT路由器将其内部地址转换成公用IP地址,才能和Internet通信。所以,NAT即将私有IP和公用IP进行映射的一种方法。

3 NAT的分类和分析(The classification and analysisof NAT)

NAT技术可以分为三类,分别是静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat和端口多路复用Over Load[4]。

静态NAT是指将局域网的某个特定的私有IP地址映射为某个特定的公有IP地址。IP地址的映射是一对一的,而且是固定匹配的。某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。静态NAT技术,通常使用在局域网中的某个服务器需要对外发布服务,例如局域网的WEB服务器等。

动态转换NAT是指将局域网的私有IP地址转换为公用IP地址时,IP地址是不确定的,是随机的。即局域网的任意一个内部主机出去访问Internet时,随机被转换为某一个公网地址池的地址。通常,需要定义内部IP地址的范围和外部IP地址的地址池,就可以进行动态NAT转换。动态转换可以使用多个合法全局地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。

端口多路复用(Port Address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换,即端口地址转换。采用端口多路复用NAT,可以最大限度地节约IP地址资源,几百个内部IP可以共用一个外部地址出去访问Internet[5]。

端口地址转换NAT,使用了端口映射转换,可以隐藏局域网内部的所有主机,让Internet的用户看不到内部网络。这样,可以有效避免来自internet的攻击。因此,目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式[6]。该方式不仅能解决了l P地址不足的问题,而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击,隐藏并保护网络内部的计算机。

4 N A T 方案规划和实现 ( P l a n n i n g a n dImplementation of NAT Program)

4.1 方案建设原则

本项目以多NAT技术为核心,解决局域网内部各个主机访问外网的问题;应用NAT保护内网的安全性,解决隐藏内部主机暴露在Internet的问题;以路由器环回口代表一个网段,解决路由器的出口IP地址和申请到的ISP地址不在同一个网段的问题,有效提升NAT转换地址的能力。

4.2 方案的总体规划

本系统分为内部网和外网,R1为内部网的出口路由器,R2为ISP的路由器,他们之间广域网线路所在的网段为201.1.1.0/24。R1和R2之间运行OSPF协议,工作在area0区域,要求内部网的主机对外网是隐藏的。内部网的IP网段是192.168.1.0,外网服务器的IP是210.1.1.2,内部网出口路由器R1向ISP申请的公网IP地址是198.26.112.1—198.26.112.10/24,NAT使用类型为端口多路复用。最后,让内部网的主机可以通过NAT访问外网的服务器Server0,外网的用户不能访问内部网主机。

整个系统的拓扑图如图1所示。

4.3 方案的实现

(1)先配置各个接口IP地址。

如图2所示,配置R1的IP地址,这里注意R1除了配置局域网口和广域网口的IP,还需要配置一个环回口loopback0,将其IP设置为申请的ISP公用地址网段198.26.112.1/24。R2的接口IP配置和R1类似,配置局域网口和广域网口IP。

(2)配置OSPF协议。

在R1上启用OSPF协议,注意在使用network命令通告网段的时候,不需要通告192.168.1.0,因为将内部网段对外隐藏。具体配置如图3所示。

(3)PAT的配置。

PAT的配置可以让内部网的多台主机共用一个外部全局IP访问Internet。先设置公用IP地址池,再设置内部IP地址访问列表,再设置他们的映射关系,最后设置NAT的出口类型。具体配置如图4所示。

(4)系统测试结果。

最后,设置内部网PC机的IP地址为192.168.1.1默认网关为192.168.1.254。打开PC机的DOS窗口,使用ping命令测试内部网到外网的连通性,发出四个数据包,收到四个数据包,数据通信正常,如图5所示。表明内部网主机出去访问Internet时,转换了公用地址池的IP地址。如图6所示,运行PAT功能的路由器的地址映射表。

图6 地址映射表Fig.6 Address mapping table

5 结论(Conclusion)