利用nat技术实现共享上网方法谈

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1、利用NAT技术实现共享上网方法谈利用NAT技术实现共享上网方法谈长江大学地球科学学院赵宏胜（未经作者和版权方同意严禁转载或在网络上发布此文）摘要:NAT是将专用IP地址转换成外部的公共IP地址的映射方式。在合法IP地址缺乏的情况下：使用路由器（具有NAT模块）+交换机的做法无疑是个好的选择；但使用服务器来实现NAT功能则更能体现出其技术上的优越性。关键词:内部IP外部IPNAT转换共享上网作为《网络技术》的任课教师，经常被学生问及：“如何利用一台ADSL（非对称数字设备）多机共享上网？”要解决这样

2、的问题，操作方法虽然简单，但究其原理却是比较复杂艰深的。真可谓是小中见大。本文除了分析NAT的工作原理也提供了解决方案，希望能对学生有一定的参考作用。一、问题背景分析：IP地址是接入互联网的基础。采用IPV4定义的IP地址即将耗尽。只有合法IP地址才可经路由器接入到互联网。使用ADSL上网是需要服务器端配IP地址。NAT技术可以将若干个内部IP地址映射到一个合法IP共享上网。二、NAT技术的出现及简介NAT（Networkaddresstranslation）（RFC1631中规定）作为一种过渡解

3、决手段，可以用来减少对全球合法IP地址的需求。简单的说，NAT就是在内部专用网络中使用内部地址，而当内部节点要与外界网络发生联系时，就在边缘路由器或者防火墙处，将内部地址转换成全局地址，从而使得在外部公共网（Internet）上使用一个和数个合法IP地址正常传输数据。这里需要解释一下，内部地址，是指在内部网络中分配给节点的私有IP地址，这个地址只能在内部网络中使用，如果不通过路由器它是不能被外部不同的IP网段访问到的。内部地址也称私有地址，它是可以随机挑选。但是通常使用的是RFC1918中定义的N

4、AT专用地址：10.0.0.0--10.255.255.255；172.16.0.0--172.16.255.255；192.168.0.0--192.168.255.255。其中10.X.X.X地址最常用也是NAT推荐的一种地址。全局地址，是指合法的IP地址，它是由NIC（国际IP授权机构）或者网络服务提供商分配的地址，对外代表一个或多个内部地址，是全球统一的可寻址的地址即可路由地址。注意：NAT表本身是不被路由的，即使你从外部ping10.1.1.1也是不被反射的。如果在不加入路由器的网络结构

5、中。实际上，在内部网络中也不可能得到太多数量的合法IP，而采用NAT技术就可以降低合法IP地址的注册成本，因为我们可以在内部网络中使用未经注册的IP地址（现实情况也是如此），并且可以把它们转换成少量的经过注册的IP地址，用于与外部网络（Internet）进行通信。实现NAT功能后也对外部网络隐藏内部的私有IP，从而保护了你的网络免受未经授权的访问。对于外部网Internet上唯一可见的IP地址是运行NAT的服务器的合法IP地址。②NAT特性NAT的主要作用是节约地址空间。在任一时刻，如果内部网络中

6、只有少数节点与外界建立连接，那么就只有少数的内部地址需要被转化成全局地址，可以减少对合法地址的需求。同时，还可以使多个内部节点共享一个外部地址，当然NAT也是可以使用不同的端口（Port）进行区分的，这样就能更有效的节约合法地址。除了节约地址，NAT还能简化配置，增加网络规划的灵活性。使用NAT，可以在规划地址时有更大的灵活性，从而简化内部网的设计。另外，当两个有地址重叠的私有内部网要连接在一起时，可以使用NAT来防止地址冲突，而避免逐个改变节点的地址这个繁杂的工作。③功能方式NAT地址转换有两种

7、主要类型：静态转换（StaticTranslation），动态转换（DynamicTranslations）。静态转换是最简单的一种转换方式，它在NAT表中为每一个需要转换的内部地址创建了固定的转换条目，映射了唯一的全局地址。内部地址与全局地址一一对应。每当内部节点与外界通信时，内部地址就会转化为对应的全局地址。动态转换，增加了网络管理的复杂性，但也提供了很大的灵活性。它将可用的全局地址地址集定义成NAT池（NATpool）。对于要与外界进行通信的内部节点，如果还没有建立转换映射，边缘路由器或者防

8、火墙将会动态的从NAT池中选择全局地址对内部地址进行转化。每个转换条目在连接建立时动态建立，而在连接终止时会被回收。这样，网络的灵活性大大增强了，所需要的全局地址进一步的减少。值得注意的是，当NAT池中的全局地址被全部占用以后，以后的地址转换的申请会被拒绝。这样会造成网络连通性的问题。所以应该使用超时操作选项来回收NAT池的全局地址。另外，由于每次的地址转换是动态的，所以同一个节点在不同的连接中的全局地址是不同的，这会使snmp的操作复杂化。说明：我校园网中是没有采用动态转换（路由