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对于中小学校的校园网，电信部门所能分配的真实IP地址极少。IP地址资源匮乏已成为制约校园网发展的主要因素之一。如何利用一个真实的IP地址，实现内部网络共享Internet连接，并将多台内部网络服务器对外发布，使用户在外部网络也可访问是在缺少IP地址的情况下亟待解决的问题。经过实践，笔者在Windows Server 2003上利用NAT技术实现了上述功能。本文将对NAT技术及其在校园网中的作用和实现方法做简单介绍。
一、NAT技术
NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种将一个IP地址映射到另一个IP地址的技术。NAT包括静态网络地址转换、动态网络地址转换、静态网络地址及端口转换、动态网络地址及端口转换、端口映射等，常用于私有虚拟地址与真实地址的转换以解决IP地址匮乏问题，并可为终端主机提供透明路由。
利用NAT技术的地址转换功能，可以使一个机构内的所有用户通过有限的数个（或一个）真实IP地址访问Internet，从而节省了Internet上的真实IP地址资源；另一方面，通过地址转换，可以隐藏内部网络上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。
利用NAT技术的端口映射功能，可以实现内部网络服务器的对外发布。NAT技术可将Internet用户对拥有真实地址的计算机的某端口的访问请求，转到内部网络中相应的计算机上，从而实现对内部计算机的访问。
二、NAT技术的作用及实现方法
NAT技术在校园网主要有两方面的作用：一是实现Internet连接的共享；二是实现校园网内部服务器的对外发布。下面以某校校园网建设为例分别说明其实现方法。
该校从当地电信部门申请到了一个真实IP地址，其Internet接入参数如下，IP地址：60.216.138.2，子网掩码：255.255.255.224，默认网关：60.216.138.1，DNS服务器: 202.102.128.68。校园网内部地址，采用B类私有网段172.16.×.×。现需要将校园网内地址为172.16.100.100的服务器进行发布，允许外部Internet用户访问该WWW服务器。
准备一台已安装Windows Server 2003操作系统，并且配备了双网卡的计算机，我们将把它作为校园网的NAT服务器。
1.利用NAT技术实现Internet连接的共享
首先对服务器的网卡进行如下设置：
服务器的两个网卡，一个用来连接外部Internet，按电信部门提供的接入参数进行设置；另一个用来连接内部校园网，根据校园网使用的网段，将172.16.0.1作为该网卡的IP地址，子网掩码设置为255.255.0.0，网关和DNS服务器不需要进行设置。
下面配置NAT服务，具体设置步骤如下。
第一步：选择管理工具中的“路由和远程访问”，在“操作”菜单上单击“配置并启用路由和远程访问”，打开“路由和远程访问服务器安装向导”。
第二步：按照向导提示，在“配置”页中选择“网络地址转换（NAT）”选项，单击“下一步”。
第三步：在“NAT Internet连接”页中，选择连接到外部Internet的方式。本例中是通过LAN接口接入Internet的，应选择第一项“使用此公共接口连接到Internet”，再在下面列出的两个网络接口中，选择连接外部Internet的网络接口（图1）。
该页面的下方有一个复选框，勾选“通过设置基本防火墙对选择的接口进行保护”，允许为这个连接启用一个防火墙。这个防火墙将阻止不必要的通信进入内部网络，有利于保证内部网络的安全。设置完成后，单击“下一步”。
第四步：在“名称和地址转换服务”页中，可以对是否启用DNS和DHCP服务进行设置。如果需要让校园网内机器自动获得IP地址，则选择第一项“启用基本的名称和地址服务”。在本例中，需要人工为校园网内各机器设置IP地址，故选择“我将稍后设置名称和地址服务”。设置完成后，单击“下一步”。
第五步：“路由和远程访问服务器安装向导”将针对前面的设置给出一个总结报告，单击“完成”确认即可。“路由和远程访问”服务将自动启动。
最后，配置校园网内的各客户机，方法如下：
由于在第四步中未启用DHCP和DNS服务，这里还需要为校园网的各客户机设置IP地址。IP地址可设置为172.16.×.×网段（172.16.0.1除外）的任一IP地址，子网掩码设置为255.255.0.0，默认网关设置为NAT服务器内部校园网接口的IP地址172.16.0.1，DNS服务器使用电信部门提供的DNS服务器202.102.128.68。
至此，完成了NAT服务器的安装和校园网内部客户机的设置，即实现了校园网内的客户机通过NAT服务器共享Internet连接。
2. 利用NAT技术实现校园网内部服务器的发布
校园网内已搭建一台WWW服务器，其地址为172.16.100.100，现欲将该服务器对外发布，使Internet网络可以访问它。这里需要利用NAT技术的端口映射功能实现。
具体设置步骤如下。
第一步：打开“路由和远程访问”对话框，在左侧窗口中依次展开“COMPUTER（本地）—IP路由选择—NAT/基本防火墙”选项（其中COMPUTER为服务器的名字）（图2）。
第二步：双击右侧窗口中出现的外部Internet接口“外网”选项，打开“外网 属性”对话框，切换至“服务和端口”选项卡，单击“添加”按钮，打开“添加服务”对话框。这个对话框是设置端口映射的关键部分。首先在“服务描述”中为该服务起一个名字（如内网Web服务），主要用来标识该映射；“公用地址”和“协议”保持默认设置不变；“传入端口”键入NAT服务器一个空闲的端口号（如8080）；“专用地址”键入需要对外发布的校园网内部主机的IP地址，在这里应键入172.16.100.100；“传出端口”键入校园网内部主机提供对外服务的端口，这里对外提供WWW服务，应键入WWW服务默认端口号80（图3）。单击“确定”按钮即可完成配置。
在任意一台接入Internet的计算机上，输入地址http:// 60.216.138.2:8080，即可访问校园网内部的WWW服务器了，也就是说已成功地将校园网内部的WWW服务器发布到了Internet上。同理，校园网内的其他WWW或FTP服务器，都可以使用该方法实现对外发布。
NAT技术可有效地缓解IP地址资源匮乏问题，提供了一种简便的方式解决校园网与外部Internet的互连互通的问题，既保证了校园网用户自由访问Internet资源，又实现了校园网内部主机的对外发布。此外，它还可以实现校园网与外部Internet的相互隔离，提高了校园网的安全性。
（作者单位：山东师范大学北校区管理处山东轻工业学院信息科学与技术学院）
一、NAT技术
NAT（Network Address Translation，网络地址转换）是一种将一个IP地址映射到另一个IP地址的技术。NAT包括静态网络地址转换、动态网络地址转换、静态网络地址及端口转换、动态网络地址及端口转换、端口映射等，常用于私有虚拟地址与真实地址的转换以解决IP地址匮乏问题，并可为终端主机提供透明路由。
利用NAT技术的地址转换功能，可以使一个机构内的所有用户通过有限的数个（或一个）真实IP地址访问Internet，从而节省了Internet上的真实IP地址资源；另一方面，通过地址转换，可以隐藏内部网络上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。
利用NAT技术的端口映射功能，可以实现内部网络服务器的对外发布。NAT技术可将Internet用户对拥有真实地址的计算机的某端口的访问请求，转到内部网络中相应的计算机上，从而实现对内部计算机的访问。
二、NAT技术的作用及实现方法
NAT技术在校园网主要有两方面的作用：一是实现Internet连接的共享；二是实现校园网内部服务器的对外发布。下面以某校校园网建设为例分别说明其实现方法。
该校从当地电信部门申请到了一个真实IP地址，其Internet接入参数如下，IP地址：60.216.138.2，子网掩码：255.255.255.224，默认网关：60.216.138.1，DNS服务器: 202.102.128.68。校园网内部地址，采用B类私有网段172.16.×.×。现需要将校园网内地址为172.16.100.100的服务器进行发布，允许外部Internet用户访问该WWW服务器。
准备一台已安装Windows Server 2003操作系统，并且配备了双网卡的计算机，我们将把它作为校园网的NAT服务器。
1.利用NAT技术实现Internet连接的共享
首先对服务器的网卡进行如下设置：
服务器的两个网卡，一个用来连接外部Internet，按电信部门提供的接入参数进行设置；另一个用来连接内部校园网，根据校园网使用的网段，将172.16.0.1作为该网卡的IP地址，子网掩码设置为255.255.0.0，网关和DNS服务器不需要进行设置。
下面配置NAT服务，具体设置步骤如下。
第一步：选择管理工具中的“路由和远程访问”，在“操作”菜单上单击“配置并启用路由和远程访问”，打开“路由和远程访问服务器安装向导”。
第二步：按照向导提示，在“配置”页中选择“网络地址转换（NAT）”选项，单击“下一步”。
第三步：在“NAT Internet连接”页中，选择连接到外部Internet的方式。本例中是通过LAN接口接入Internet的，应选择第一项“使用此公共接口连接到Internet”，再在下面列出的两个网络接口中，选择连接外部Internet的网络接口（图1）。
该页面的下方有一个复选框，勾选“通过设置基本防火墙对选择的接口进行保护”，允许为这个连接启用一个防火墙。这个防火墙将阻止不必要的通信进入内部网络，有利于保证内部网络的安全。设置完成后，单击“下一步”。
第四步：在“名称和地址转换服务”页中，可以对是否启用DNS和DHCP服务进行设置。如果需要让校园网内机器自动获得IP地址，则选择第一项“启用基本的名称和地址服务”。在本例中，需要人工为校园网内各机器设置IP地址，故选择“我将稍后设置名称和地址服务”。设置完成后，单击“下一步”。
第五步：“路由和远程访问服务器安装向导”将针对前面的设置给出一个总结报告，单击“完成”确认即可。“路由和远程访问”服务将自动启动。
最后，配置校园网内的各客户机，方法如下：
由于在第四步中未启用DHCP和DNS服务，这里还需要为校园网的各客户机设置IP地址。IP地址可设置为172.16.×.×网段（172.16.0.1除外）的任一IP地址，子网掩码设置为255.255.0.0，默认网关设置为NAT服务器内部校园网接口的IP地址172.16.0.1，DNS服务器使用电信部门提供的DNS服务器202.102.128.68。
至此，完成了NAT服务器的安装和校园网内部客户机的设置，即实现了校园网内的客户机通过NAT服务器共享Internet连接。
2. 利用NAT技术实现校园网内部服务器的发布
校园网内已搭建一台WWW服务器，其地址为172.16.100.100，现欲将该服务器对外发布，使Internet网络可以访问它。这里需要利用NAT技术的端口映射功能实现。
具体设置步骤如下。
第一步：打开“路由和远程访问”对话框，在左侧窗口中依次展开“COMPUTER（本地）—IP路由选择—NAT/基本防火墙”选项（其中COMPUTER为服务器的名字）（图2）。
第二步：双击右侧窗口中出现的外部Internet接口“外网”选项，打开“外网 属性”对话框，切换至“服务和端口”选项卡，单击“添加”按钮，打开“添加服务”对话框。这个对话框是设置端口映射的关键部分。首先在“服务描述”中为该服务起一个名字（如内网Web服务），主要用来标识该映射；“公用地址”和“协议”保持默认设置不变；“传入端口”键入NAT服务器一个空闲的端口号（如8080）；“专用地址”键入需要对外发布的校园网内部主机的IP地址，在这里应键入172.16.100.100；“传出端口”键入校园网内部主机提供对外服务的端口，这里对外提供WWW服务，应键入WWW服务默认端口号80（图3）。单击“确定”按钮即可完成配置。
在任意一台接入Internet的计算机上，输入地址http:// 60.216.138.2:8080，即可访问校园网内部的WWW服务器了，也就是说已成功地将校园网内部的WWW服务器发布到了Internet上。同理，校园网内的其他WWW或FTP服务器，都可以使用该方法实现对外发布。
NAT技术可有效地缓解IP地址资源匮乏问题，提供了一种简便的方式解决校园网与外部Internet的互连互通的问题，既保证了校园网用户自由访问Internet资源，又实现了校园网内部主机的对外发布。此外，它还可以实现校园网与外部Internet的相互隔离，提高了校园网的安全性。
（作者单位：山东师范大学北校区管理处山东轻工业学院信息科学与技术学院）