DHCP和NAT组网配置详细教程-汇鑫科服|一站式ICT服务商

NAT（网络地址转换）和DHCP（动态主机配置协议）是网络中非常重要的两个概念，它们在网络通信和数据传输中发挥着关键作用。
NAT是一种在IP数据包通过路由器或防火墙时，对IP地址进行修改的技术。它可以使多个内部网络中的主机共享一个或多个全球唯一的公网IP地址。这样，即便内部主机没有公网IP地址，也能访问外部网络资源。此外，NAT还可以对内部主机进行保护，防止外部网络的直接攻击。
DHCP则是一种用于自动分配网络中的IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器地址等网络配置参数的协议。在网络中，如果主机数量较多，手动配置每台主机的网络参数将非常繁琐。DHCP的出现使得这个过程变得自动化，大大提高了网络管理的效率。
在实际应用中，NAT和DHCP往往是相互配合使用的。例如，在一个公司内部网络中，我们可以设置一个DHCP服务器，负责为内部主机分配IP地址。同时，我们还可以配置一台路由器，实现NAT功能，使得内部主机可以共享一个或多个公网IP地址，访问互联网资源。
再举个例子，假设一家公司拥有两个不同的内部网络区域，分别是办公区和数据存储区。办公区的主机需要访问互联网，而数据存储区的主机需要访问内部的数据服务器。这时，我们可以在两个区域之间设置一台路由器，实现NAT功能。办公区的主机通过DHCP获取IP地址，而数据存储区的主机则采用静态IP地址配置。通过路由器的NAT功能，两个区域的主机可以相互访问，同时办公区的主机还可以访问互联网资源。
在实际配置中，NAT和DHCP的配置相对较为复杂，需要具备一定的网络知识。但一旦配置成功，它们将为网络通信和数据传输提供极大的便利。在实际工作中，了解NAT和DHCP的原理和配置方法，对于网络工程师来说是非常重要的。希望本文能帮助大家更好地理解NAT和DHCP，并在实际工作中运用它们。

一、认识DHCP和NAT

DHCP和NAT组网配置详细教程

说明：NAT的实现方式中Easy IP和地址池NAT类似，配置参考其中一个即可！其中，地址池NAT中有以下两种选择方式：

①选择带地址池的NAT outbound，要求就是需要有空闲或者多余的公网IP地址来完成对私网IP地址的动态NAT；

②选择Easy IP不带地址池，此时只需要一个公网地址即可，因为Easy IP可以借助NAT设备的出接口完成对私网IP地址的动态NAT。

二、组网需求

1、访问需求

两个区域内的 PC 和 Client 可以互相访问并且两个区域内的 Client 都可以访问 FTP 服务器和 WWW 服务器。

2、地址转换需求

两个区域内的终端内网地址为保密数据，对外发布时都采用公网地址发布，所以互访时需要采用公网访问。

3、地址分配需求

两个区域内的DHCP服务器分配地址时只对办公接入区域的终端分配地址，Client/Sever 的 IP 地址采用手工配置，并且在 DHCP 地址池中对 Client/Server 的 MAC 地址和手工 IP 地址进行静态绑定。

三、建立拓扑

四、设备互联地址规划

本端设备	接口	IP地址/掩码	对端设备	接口	IP地址/掩码
R1	GE0/0/0	13.1.1.1/24	R2	GE0/0/0	13.1.1.2/24
R1	GE0/0/1	12.1.1.1/24	R3	GE0/0/1	12.1.1.2/24
R2	GE0/0/0	10.1.1.254/24	内网终端
R2	GE0/0/1	12.1.1.2/24	R1	GE0/0/1	12.1.1.2/24
R3	GE0/0/0	13.1.1.2/24	R1	GE0/0/0	13.1.1.1/24
R3	GE0/0/1	34.1.1.1/24	R4	GE0/0/1	34.1.1.2/24
R4	GE0/0/0	20.1.1.254/24	内网终端
R4	GE0/0/1	34.1.1.2/24	R3	GE0/0/1	34.1.1.1/24
PC 1	Eth0/0/1	DHCP	GW:10.1.1.254
PC 2	Eth0/0/1	DHCP	GW:20.1.1.254
Client 1	Eth0/0/0	10.1.1.10/24	GW:10.1.1.254
Client 2	Eth0/0/0	20.1.1.20/24	GW:20.1.1.254
Server 1	Eth0/0/0	10.1.1.20/24	GW:10.1.1.254，FTP端口:21，www端口:80

五、设备配置

1、基础配置

R1：

配置接口：
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 13.1.1.1 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.1.1.1 255.255.255.0 

配置路由：
ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 12.1.1.2
ip route-static 20.1.1.0 255.255.255.0 13.1.1.2

查看路由表：

R2：

配置接口：
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.1.254 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 12.1.1.2 255.255.255.0 

配置路由：
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 12.1.1.1

R3：

配置接口：
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 13.1.1.2 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 34.1.1.1 255.255.255.0 

配置路由：
ip route-static 10.1.1.0 255.255.255.0 13.1.1.1
ip route-static 20.1.1.0 255.255.255.0 34.1.1.2

查看路由表：

R4：

接口配置：
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 20.1.1.254 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 34.1.1.2 255.255.255.0 

配置路由：
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 34.1.1.1

各终端地址配置参考地址互联表。

2、DHCP配置

R2:

开启dhcp功能：
dhcp enable

配置dhcp资源池：
ip pool A
 gateway-list 10.1.1.254    //网关地址
 network 10.1.1.0 mask 255.255.255.0    //可分配地址池
 static-bind ip-address 10.1.1.10 mac-address 5489-9846-6fd1    //静态绑定Client/Server
 static-bind ip-address 10.1.1.20 mac-address 5489-9845-0193 
 excluded-ip-address 10.1.1.101 10.1.1.253 //排除分配此地址段ip地址
 lease day 6 hour 23 minute 59    //租期为7天
 dns-list 8.8.8.8   //配置DNS

接口下使能dhcp：
interface GigabitEthernet0/0/0
 dhcp select global

查看DHCP分配情况：

R4：

开启dhcp功能：
dhcp enable

创建dhcp地址池：
ip pool B
 gateway-list 20.1.1.254 
 network 20.1.1.0 mask 255.255.255.0 
 static-bind ip-address 20.1.1.10 mac-address 5489-98c2-745b 
 lease day 6 hour 23 minute 59 
 dns-list 8.8.8.8 

接口下使能dhcp：
interface GigabitEthernet0/0/0
 dhcp select global

查看DHCP地址池分配情况：

3、NAT配置

R1:

使能FTP的NAT ALG功能：
nat alg ftp enable

配置NAT：
interface GigabitEthernet0/0/0
 nat server protocol tcp global 13.1.1.20 8080 inside 10.1.1.20 www   //将10.1.1.20的www业务端口转换为8080端口
 nat static global 13.1.1.100 inside 10.1.1.100 netmask 255.255.255.255   //将固定终端以公网对外发布
 nat server protocol tcp global 13.1.1.10 8443 inside 10.1.1.20 ftp   //将10.1.1.10的FTP业务端口转换为8080端口

查看NAT情况：

R3：

创建ACL:
acl number 2000  
 rule 5 permit source 20.1.1.0 0.0.0.255 
 rule 10 deny 

创建NAT地址池：
 nat address-group 1 13.1.1.30 13.1.1.40

接口下调用NAT：
interface GigabitEthernet0/0/0
 nat outbound 2000 address-group 1 no-pat   //只转换地址，不转换端口

查看NAT情况：

六、结果验证

1、DHCP验证

通过查看PC是否获取到地址来验证DHCP是否有效：

PC可以获取到地址，表示DHCP正常。

2、NAT验证

①验证静态NAT：在PC1上访问PC2，在PC2上抓取数据分析ICMP数据包源地址是否是PC1的真实地址。

PC1的真实源地址为10.1.1.100，访问其他区域终端时源地址被NAT为13.1.1.100（公网地址），说明静态NAT命中。

②验证Easy IP：在PC2上访问PC1，在PC1上抓取数据分析ICMP数据包源地址是否是PC2的真实地址。

由于DHCP的原因，当PC2访问PC1时，源地址会随机被Easy IP地址池里的公网地址替换，表示NAT成功命中。

③NAT Server验证：一般情况下，内网的IP地址不会对外发布，一方面是为了保密，另外一方面是为了防止被攻击，保证内网安全性。但是某些事内网中服务器需要对外发布业务，在保证内网数据机密和安全的情况下，使用NAT Server就可以实现这个需求。验证时只需要使用内网对外提供的IP地址（一般是公网地址）和端口号对内网服务器进行连接，成功访问到服务器即标识NAT Server成功命中。验证步骤如下;

第一步：开启Server上的FTP服务和HTTP服务，如下图：

第二步、在Client2上使用对外发布的IP地址和端口号连接FTP/WWW服务器，如下图：

Client2使用内网服务器对外发布的IP地址和端口号成功连接到服务器，说明NAT Server成功命中。

附：NAT Server对应表

设备	服务	真实IP地址	真实端口号	转换后IP地址	转换后端口号
Server1	FTP	10.1.1.20	21	13.1.1.10	8443
Server1	WWW	10.1.1.20	80	13.1.1.20	8080