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前言

网络已经成为了我们生活中不可或缺的一部分，它连接了世界各地的人们，让信息和资源得以自由流动。随着互联网的发展，我们可以通过网络学习、工作、娱乐，甚至是社交。因此，学习网络知识和技能已经成为了每个人都需要掌握的重要能力。

本课程博主将带领读者深入了解网络的基本原理、结构和运作方式，帮助读者建立起对网络的全面理解。我们将介绍网络的发展历程、网络的分类和组成、网络的安全和隐私保护等内容，帮助读者掌握网络知识，提高网络素养。

通过学习本篇博客，读者将能够更好地利用网络资源，提高工作效率，拓展人际关系，甚至是保护自己的网络安全。网络世界充满了无限的可能，希望本课程能够帮助读者更好地驾驭网络，享受网络带来的便利和乐趣。

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一、NAPT是什么？

NAPT（Network Address Port Translation），即网络地址端口转换，可将多个内部地址映射为一个合法公网地址，但以不同的协议端口号与不同的内部地址相对应，也就是与之间的转换。NAPT普遍用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。NAPT也被称为“多对一”的NAT，或者叫PAT（Port Address Translations，端口地址转换）、地址超载（address overloading）。

NAPT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。NAPT算得上是一种较流行的NAT变体，通过转换TCP或UDP协议端口号以及地址来提供并发性。除了一对源和目的IP地址以外，这个表还包括一对源和目的协议端口号，以及NAT盒使用的一个协议端口号。

NAPT的主要优势在于，能够使用一个全球有效IP地址获得通用性。主要缺点在于其通信仅限于TCP或UDP。当所有通信都采用TCP或UDP，NAPT允许一台内部计算机访问多台外部计算机，并允许多台内部主机访问同一台外部计算机，相互之间不会发生冲突。 

二、实验

1.引入

实验目的

理解NAT网络地址转换的原理及功能；

掌握NAPT的配置，实现局域网访问互联网；

实验背景

你是某公司的网络管理员，公司办公网需要接入互联网，公司只向ISP申请了一条专线，该专线分配了一个公司IP地址，配置实现全公司的主机都能访问外网。

技术原理

NAT将网络划分为内部网络和外部网络两部分，局域网主机利用NAT访问网络时，是将局域网内部的本地地址转换为全局地址（互联网合法的IP地址）后转发数据包；

NAT分为两种类型：NAT（网络地址转换）和NAPT（网络端口地址转换IP地址对应一个全局地址）。

NAPT：使用不同的端口来映射多个内网IP地址到一个指定的外网IP地址，多对一。

NAPT采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，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。

实验步骤

新建Packet Tracer拓扑图

（1）R1为公司出口路由器，其与ISP路由器之间通过V.35电缆串口连接，DCE端连接在R1上，配置其时钟频率64000；

（2）配置PC机、服务器及路由器接口IP地址；

（3）在各路由器上配置静态路由协议，让PC间能相互Ping通；

（4）在R1上配置NAPT。

（5）在R1上定义内外网络接口。

（6）验证主机之间的互通性。

实验设备

PC 2台；Server-PT 1台；Switch_2950-24 1台Router-PT 2台；直通线；交叉线；DCE串口线

实验拓扑图

实验配置

PC1 ，PC2，Server基础配置

PC1：
IP  地址:192.168.10.1
子网掩码:255.255.255.0
默认网关:192.168.10.254
DNS地址:172.16.1.1
PC2：
IP  地址:192.168.20.1
子网掩码:255.255.255.0
默认网关:192.168.20.254
DNS地址:172.16.1.1
Server：
IP  地址:172.16.1.1   
子网掩码:255.255.255.0
默认网关:172.16.1.254

SW ,R1 ,R2 基础配置加路由

SW:
Switch>en
Switch#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Switch(config)#h sw
sw(config)#vlan 10
sw(config-vlan)#vlan 20
sw(config-vlan)#int f0/1
sw(config-if)#sw acc vlan 10
sw(config-if)#int f0/2
sw(config-if)#sw acc vlan 20
sw(config-if)#int f0/3
sw(config-if)#sw mo tR1:
R1>en
R1#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R1(config)#int f0/0
R1(config-if)#no shut
R1(config)#int f0/0.1
R1(config-subif)#encapsulation dot1Q 10
R1(config-subif)#ip add 192.168.10.254 255.255.255.0
R1(config)#int f0/0.2
R1(config-subif)#en d 20
R1(config-subif)#ip add 192.168.20.254 255.255.255.0
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#ip add 100.1.1.1 255.0.0.0
R1(config-if)#clock r 64000
R1(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 100.1.1.2R2:
Router>en
Router#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router(config)#h R2
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#ip add 100.1.1.2 255.0.0.0
R2(config-if)#no shut
R2(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 100.1.1.1
R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ip add 172.16.1.254 255.255.255.0
R2(config-if)#no shut

R1上配置NAPT

R1(config)#ip acc e gby
R1(config-ext-nacl)#pe ip 192.168.0.0 0.0.255.255 h 172.16.1.1
R1(config-ext-nacl)#exit
R1(config)#ip nat in s l gby int s1/0 o
R1(config)#int f0/0.1
R1(config-if)#ip nat i
R1(config)#int f0/0.2
R1(config-if)#ip nat i
R1(config-if)#int s1/0
R1(config-if)#ip nat o

实验验证

Server Ping RC1