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2023-11-21
实现内网服务器在公网的发布-网络设置配置
【摘要】：本任务将介绍静态NAT技术,实现内网服务器在公网的发布。静态NAT技术,是在内网私有地址和分配给内网的公有地址之间建立一对一的映射。静态NAT技术通常用于当外部网络需要通过固定的公网IP地址访问内网主机的场合。图6-3任务小结在完成本任务的过程中须注意两点:①内网IP地址段是不能被公网上的路由
任务描述
某公司内部网络使用内网IP地址192.168.1.0/24网段,在公司内已搭建了一台WWW服务器,其IP地址为192.168.1.100/24,现拟将此服务器发布到公网上,使得公司员工能通过Internet远程访问该WWW服务。公司已从Internet服务供应商（ISP）处申请到3个公共IP地址（222.0.1.1—222.0.1.3）,网络管理员考虑使用静态NAT技术来实现这一目的。
本任务将介绍静态NAT技术,实现内网服务器在公网的发布。
相关知识
在Internet上,只有公共IP地址才会被路由。换句话说,具有内网IP地址的网络设备或主机在Internet上是无法被识别的。而在2011年2月3日,全球互联网IP地址相关管理组织宣告全球互联网IP地址已经“瓜分完毕”。
网络地址转换（NAT）技术是在路由器上实施的地址转换技术,通过应用此技术,可以使得一个组织的私有IP转换为公共IP地址（全球唯一IP）,实现具有私有地址的局域网与互联网的连接,而不需要给局域网的每台主机都分配公共IP地址,从而节约了IP地址空间,缓解了IP需求急剧增加而IP地址空间已然衰竭的困境。
常用的NAT技术有下述两种。
静态NAT技术,是在内网私有地址和分配给内网的公有地址之间建立一对一的映射。
动态NAPT技术,是将多个内网私有地址映射为一个公有地址,但以不同的协议端口号与不同的内网私有地址相对应,也就是“内网私有地址＋端口”与“外部公有地址＋端口”之间的转换。
静态NAT技术通常用于当外部网络需要通过固定的公网IP地址访问内网主机的场合。
任务解析
公司从ISP处申请到3个公共IP地址,其中两个分别作为公司与ISP的连接端口地址（222.0.1.1和222.0.1.2）,剩下一个公有地址（222.0.1.3）正好用作内网服务器的公网映射地址。
静态NAT技术的使用,通常有下述两个步骤。
1.分别定义连接内网和连接公网的端口类型。
Router（config-if）＃ip nat inside或outside !定义端口类型,inside表示连接内网的端口类型,outside表示连接公网的端口类型
2.定义地址转换关系。
Router（config）＃ip nat inside source static 私有地址 公有地址 !定义内网私有地址与公有地址的一一对应关系
任务实施
一、搭建网络拓扑
在PACKETTRACER软件中搭建如图6-1所示网络拓扑,SERVER服务器使用终端设备Server-PT,默认已开启HTTP（WWW）服务,各设备及端口地址见表6-1。
图6-1
表6-1
二、配置路由器R1的端口
R1（config）＃int f0/0
R1（config-if）＃ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
R1（config-if）＃no shut
R1（config-if）＃exi
R1（config）＃int s2/0
R1（config-if）＃clock rate 9600
R1（config-if）＃ip add 222.0.1.1 255.255.255.0
R1（config-if）＃no shut
R1（config-if）＃exi
R1（config）＃
三、配置路由器R2的端口
R2（config）＃int s2/0
R2（config-if）＃ip add 222.0.1.2 255.255.255.0
R2（config-if）＃no shut
R2（config-if）＃exi
R2（config）＃int f0/0
R2（config-if）＃ip add 222.0.2.1 255.255.255.0
R2（config-if）＃no shut
R2（config-if）＃exi
R2（config）＃
四、配置路由器R1上的路由
R1（config）＃router ospf 1
R1（config-router）＃netw 222.0.1.0 0.0.0.255 ar 0
R1（config-router）＃exi(www.chuimin.cn)
R1（config）＃
注意:在R1的路由配置中,只能宣告公网IP地址段,原因是只有公网IP才会在Internet上被路由。
五、配置路由器R2上的路由
R2（config）＃router ospf 1
R2（config-router）＃netw 222.0.1.0 0.0.0.255 ar 0
R2（config-router）＃netw 222.0.2.0 0.0.0.255 ar 0
R2（config-router）＃exi
R2（config）＃
注意:在R2的路由配置中,宣告的IP地址段都是公网IP地址段。
六、在路由器R1上完成静态NAT配置
R1（config）＃int f0/0
R1（config-if）＃ip nat inside !定义连接内网的端口类型
R1（config-if）＃exi
R1（config）＃int s2/0
R1（config-if）＃ip nat outside !定义连接公网的端口类型
R1（config-if）＃exi
R1（config）＃ip nat inside source static 192.168.1.100 222.0.1.3 !定义内网私有地址192.168.1.100与公有地址222.0.1.3的一一对应关系
七、配置PC0和WWW SERVER的IP地址、子网掩码和网关地址并进行WWW访问测试
表6-1所示为配置PC0和WWW SERVER的IP地址、子网掩码和网关地址,进行WWW服务器连通测试。单击计算机PC0,再从“桌面”中选择“WEB浏览器”,在URL地址框内填入“222.0.1.3”后单击“跳转”,成功访问SERVER服务器上的WWW服务,如图6-2所示。
图6-2
从PC0上使用内网IP地址（192.168.1.100）试图访问服务器的WWW服务,结果显然无法实现,如图6-3所示。
图6-3
任务小结
在完成本任务的过程中须注意两点:①内网IP地址段是不能被公网上的路由器路由的,如路由器R1上配置路由时不应该宣告192.168.1.0/24内网私有地址段。②本任务使用了222.0.1.3/24这个公网IP地址作为内网服务器192.168.1.100/24地址的映射,其实还可用内网的出口IP地址（222.0.1.1）作为内网服务器192.168.1.100/24地址的映射,从而节约一个地址空间。请自行尝试配置。
拓展提高
为了更好地理解NAT技术,了解以下几个地址概念是非常有好处的:
内部本地地址（inside local address）:内网中设备所使用的IP地址,此地址通常是一个内网IP地址。
内部全局地址（inside global address）:公用地址,通常是ISP所提供的,由内网设备与外网设备通信时所使用到。
外部本地地址（outside local address）:外网中设备所使用的地址,这个地址是在面向内网设备时所使用的,它不一定是一个公网地址。
外部全局地址（outside global address）:外网设备所使用的真正地址。
从内网设备上发出的IP数据包是以“inside local address”作为源地址,以“outside local address”作为目的地址。当数据包到达NAT设备的“inside”接口后,地址分别被翻译成“inside global address”和“outside global address”并从“outside”接口送出。
同样,从外网设备上发出的IP数据包以“outside global address”作为源地址,以“inside global address”作为目的地址。当数据包到达NAT设备的“outside”接口后,地址分别被翻译成“outside local address”和“inside local address”并从“inside”接口送出。
课后自测
在PACKET TRACER软件中搭建如图6-4所示网络拓扑,SERVER服务器使用终端设备Server-PT,默认已开启HTTP（WWW）服务,各设备及端口地址见表6-2,要求完成功能如下所述。
图6-4
表6-2
（1）完成各计算机终端IP地址、子网掩码和默认网关的配置。
（2）完成各设备端口的地址配置。
（3）在路由器R1上配置默认路由。
（4）在路由器R3上配置默认路由。
（5）在路由器R2上配置静态路由（不允许有内网IP地址段192.168.1.0/24的路由）。
（6）测试从计算机PC0到路由器R1出口地址222.0.1.1/24的连通性,要求正常连通。
（7）在路由器R1上作NAT转换,使得PC0能使用R1的出口地址222.0.1.1/24访问到内网WWW SERVER服务器。
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