利用Packet Tracer模拟网络地址转换实验.pdf

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1、算机网络》课程的核心内容，理论与实践结合紧密。该部分教学内容的实验环境要求高，需要有独立的计算机及相关的路由器设备。然而，现在许多学校的网络实验室设备不足或相对落后．从而导致相关的实验项目无法开展【l】。PacketTracer5．3模拟器(PT5．3)是思科官方推出的一款Ciseo路由器、交换机模拟软件。在实验教学中引入盯5．3，可以弥补实验条件的小足，有利于学生对子网划分、路由表构建、分组转发、网络地址转换NAT、网络地址端口转换NAPT(NetworkAddress&portTranslation)

2、等相关知识的理解。并掌握NAT路由器和NAPT路由器的配置方法[2,31。2．网络地址转换2．I网络地址转换NAT是一个IETF标准，允许某机构的一个专用网(私有网络)内所有使用私有地址(本地地址)的主机以一个通过Intemet注册的公网IP地址出现在Internet上。这种方法需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有NAT软件的路由器叫NAT路由器，它至少有一个有效的外部仝球P地址。图l给出了NAT路由器的工作原理，专用网192．168．1．0／24内的所有主机的IP地址都是本地地址192

3、．168．1．X。NAT路由器只有一个全球IP地址211．58．58．1闱。图1NAT路由器工作原理当NAT路由器收到从专用网内部的主机A发往因特网上的主机B的P数据报Datal(源地址是192．168．1．3，目的地址是202．168．188．2)，NAT路由器把数据报Datal的源口地址从192．168．1．3换为NAT路由器的全球IP地址211．58．58．1后转发出去。当主机B收到数据报Datal时，以答数据报Data2时，通过查看NAT地址转换表将数据报Data2的目的地址211．58．58．1

4、换成主机A的私有地址192．168．1．3，然后转发给内网的主机A。2．2NAT的类型NAT有三种类型：静态NAT(StaticNAT)、动态地址NAT(PooledNAT)、网络地址端口转换NAPT。(1)静态NAT在静态NAT中，内部网络中的每个主机的私有IP地址都被永久地一对一地映射成外部网络中的某个合法的m地址，如果内部网络有E．mail服务器、FTP服务器或http服务器等可以为外部用户提供服务，这砦服务器的IP地址必须采用静态地址转换，以便外部用户可以访问这些服务。(2)动态NAT动态NAT首

5、先要定义在外部网络中可路由的合法地址池，然后采用动态分配的方法为每一个内部的口地址分配一个一一对应的临时的外部P地址。拨号连接上网通常采用动态NAT。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时，也采用动态地址转换。远程用户连接之后，动态NAT就会分配给他一个临时IP地址，用户断开时，这个口地址就会被释放而留待以后使用。(3)NJ6胛NAPT是指改变外出数据报的源IP地址和源端口，把内部地址映射到一个外部网络可路由的IP地址的不同端口上，即端口多路复用、NAT过载(overload)。采用端口多

6、路复用方式，内部网络的所有主机共享一个合法外部P地址实现对Intemet的访问，可以最大限度地节约m地址资源，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自Interact的攻击。2．3规划和绘制实验拓扑图模拟实验用到的设备有2台281l路由器(SY别命名为NATRouter和ISPRouter)，2台2950．24T交换机SwitehO和Switchl，2台服务器Server0和DNSServer，3台PC机。分别给两个路由器添加串口模块WlC．2T，两路由器的一对串口之间用SerialDTE线连接，实验拓扑

7、图中的其他接口之作者简介：唐国良，男，河南汝州人，硕士。讲师，研究方向：图形图像处理、网络安全、数据库技术。一38—间用FastEthernet连线将各设备依次连接起来。绘制好的拓扑图如图2所示，参数配置如表l所示。图2划分子网的分组转发实验拓扑图表1模拟设备和参数配置设备接口口地址子网掩码默认网关NAT暑ao{o192．168．1．1255．255．255．0N／ARouterS0／3／o221．58．58．1255．255．255．248N}AISP譬ao{o202．168．188．1255．255．

8、255．0N从RouterSo，3／o221．58．58．7255．255．255．248N从PCO网卡192．168．1．2255．255．255．0192．168．1．1PCI网卡192．168．1．3255．255．255．0192．168．1．1Server0网昔192．168．1．4255．255．255．0192．168．1．1PC2网卡202．168．188_3255．255．255．0202．168．188．1