1、网络地址转换技术NAT——主要用于实现位于内部网络的主机访问外部网络的功能。当局域网内的主机需要访问外部网络时，通过NAT技术可以将其私网地址转换为公网地址，并且多个私网用户可以共用一个公网地址，这样既可保证网络互通，又节省了公网地址。

      NAT是将IP数据报文头部中的IP地址转换为另一个IP地址的过程，主要用于实现内部网络（私有IP地址）访问外部网络（公有IP地址）的功能。

2、应用场景：

（1）企业或家庭所使用的网络为私有网络，使用的是私有地址；运营商维护的网络为公共网络，使用的是公有地址。私有地址不能在公网中路由。

（2）NAT一般部署在连接内网和外网的网关设备上。当收到的报文源地址为私网地址、目的地址为公网地址时，NAT可以将源私网地址转换成一个公网地址。这样公网目的地就能够收到报文，并做出响应。

（3）此外，网关上还会创建一个NAT映射表，以便判断从公网收到的报文应该发往的私网目的地址。

3、静态NAT：实现了私有地址和公有地址的一对一映射。

     过程分析：源地址为192.168.1.1的报文需要发往公网地址100.1.1.1。在网关RTA上配置了一个私网地址192.168.1.1到公网地址200.10.10.1的映射。当网关收到主机A发送的数据包后，会先将报文中的源地址192.168.1.1转换为200.10.10.1，然后转发报文到目的设备。目的设备回复的报文目的地址是200.10.10.1。当网关收到回复报文后，也会执行静态地址转换，将200.10.10.1转换成192.168.1.1，然后转发报文到主机A。

     使用环境：如果希望一台主机优先使用某个关联地址，或者想要外部网络使用一个指定的公网地址访问内部服务器时，可以使用静态NAT。

     缺点：一个公网IP只会分配给唯一且固定的内网主机。不节省IP地址。

4、动态NAT：基于地址池来实现私有地址和公有地址的转换。

     过程分析：当内部主机A和主机B需要与公网中的目的主机通信时，网关RTA会从配置的公网地址池中选择一个未使用的公网地址与之做映射。每台主机都会分配到地址池中的一个唯一地址。当不需要此连接时，对应的地址映射将会被删除，公网地址也会被恢复到地址池中待用。当网关收到回复报文后，会根据之前的映射再次进行转换之后转发给对应主机。  

     缺点：动态NAT地址池中的地址用尽以后，只能等待被占用的公用IP被释放后，其他主机才能使用它来访问公网。

5、NAPT——网络地址端口转换：允许多个内部地址映射到同一个公有地址的不同端口。

      过程分析：RTA收到一个私网主机发送的报文，源IP地址是192.168.1.1，源端口号是1025，目的IP地址是100.1.1.1，目的端口是80。RTA会从配置的公网地址池中选择一个空闲的公网IP地址和端口号，并建立相应的NAPT表项。这些NAPT表项指定了报文的私网IP地址和端口号与公网IP地址和端口号的映射关系。之后，RTA将报文的源IP地址和端口号转换成公网地址200.10.10.1和端口号2843，并转发报文到公网。当网关RTA收到回复报文后，会根据之前的映射表再次进行转换之后转发给主机A。主机B同理。

6、Easy IP：可以映射到网关出接口的不同端口号上。

       使用环境：Easy IP适用于小规模局域网中的主机访问Internet的场景。出接口可以通过拨号方式获取一个临时公网IP地址。Easy IP可以实现内部主机使用这个临时公网IP地址访问Internet。

       过程分析：RTA收到一个主机A访问公网的请求报文，报文的源IP地址是192.168.1.1，源端口号是1025。RTA会建立Easy IP表项，这些表项指定了源IP地址和端口号与出接口的公网IP地址和端口号的映射关系。之后，根据匹配的Easy IP表项，将报文的源IP地址和端口号转换成出接口的IP地址和端口号，并转发报文到公网。报文的源IP地址转换成200.10.10.10/24，相应的端口号是2843。

        路由器收到回复报文后，会根据报文的目的IP地址和端口号，查询Easy IP表项。路由器根据匹配的Easy IP表项，将报文的目的IP地址和端口号转换成私网主机的IP地址和端口号，并转发报文到主机。

7、NAT Server-NAT 服务器技术：通过配置NAT服务器,可以使外网用户访问内网服务器。

      NAT在使内网用户访问公网的同时，也屏蔽了公网用户访问私网主机的需求。当一个私网需要向公网用户提供Web和SFTP服务时，私网中的服务器必须随时可供公网用户访问。

      需要配置服务器私网IP地址和端口号转换为公网IP地址和端口号并发布出去。路由器在收到一个公网主机的请求报文后，根据报文的目的IP地址和端口号查询地址转换表项。路由器根据匹配的地址转换表项，将报文的目的IP地址和端口号转换成私网IP地址和端口号，并转发报文到私网中的服务器。

      过程分析：主机C需要访问私网服务器，发送报文的目的IP地址是200.10.10.1，目的端口号是80。RTA收到此报文后会查找地址转换表项，并将目的IP地址转换成192.168.1.1，目的端口号保持不变。服务器收到报文后会进行响应，RTA收到私网服务器发来的响应报文后，根据报文的源IP地址192.168.1.1和端口号80查询地址转换表项。然后，路由器根据匹配的地址转换表项，将报文的源IP地址和端口号转换成公网IP地址200.10.10.1和端口号80，并转发报文到目的公网主机。

8、相关配置命令总结：

（1）静态NAT配置：

***  nat static  global +公网地址 inside +私网地址 命令——用于创建静态NAT。

                  global参数——用于配置外部公网地址。          inside参数——用于配置内部私有地址。

***  display nat static 命令——用于查看静态NAT的配置。

（2）动态NAT配置：

***  nat outbound 命令——用来将一个访问控制列表ACL和一个地址池关联起来，表示ACL中规定的地址可以使用地址池进行地址转换。       ACL用于指定一个规则，用来过滤特定流量。

***  nat address-group 命令——用来配置NAT地址池。

***  no-pat 命令——表示只转换数据报文的地址而不转换端口信息。

***  display nat address-group 命令——用来查看NAT地址池配置信息。

***  display nat outbound——用来查看动态NAT配置信息。 可以用这两条命令验证动态NAT的详细配置。

***  ping命令过后可以使用display nat session all 命令查看NAT 会话信息；

（3）Easy  IP配置：

***  nat outbound acl-number 命令——用来配置Easy-IP地址转换。 Easy IP的配置与动态NAT的配置类似，需要定义ACL和nat outbound命令，主要区别是Easy IP不需要配置地址池，所以nat outbound命令中不需要配置参数address-group。 

（4）NAT Server配置：

***  nat server  protocol xxx  global +公网地址  inside +私网地址  vpn-instance VPN实例名 acl  ACL数  description 命令——用来定义一个内部服务器的映射表，外部用户可以通过公网地址和端口来访问内部服务器。

    参数protocol——指定一个需要地址转换的协议； 参数global-address——指定需要转换的公网地址； 参数inside——指定内网服务器的地址。

***  display nat server 命令——用于查看详细的NAT服务器配置结果。 可以通过此命令验证地址转换的接口、全局和内部IP地址以及关联的端口号。