🏷️ 知识点：网络地址转换
假设路由器实现 NAT 功能，内网中主机 H 的 IP 地址为 192.168.1.5/24。若 H 运行某应用向 internet 发送一个 UDP 报文段，则路由器在转发封装该 UDP 报文段的 IP 数据报的过程中，UDP 报文的首部字段会被修改的是（ ）。
I 源端口号
II 目的端口号
III 总长度
IV 校验和
A. 仅 I、III B. 仅 I、IV C. 仅 lI、III D. 仅 II、IV
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正确答案：B
- I. 源端口号：在 NAT 实现中，路由器可能会修改源端口号以便在多个内部主机使用相同外部 IP 地址时区分不同的会话。因此，源端口号可能会被修改。
- II. 目的端口号：通常不会被 NAT 修改，因为目的端口号用于指明接收方应用程序的端口。
- III. 总长度：UDP 报文段的总长度字段通常不会因为 NAT 而改变，因为 NAT 主要修改 IP 地址和源端口号，数据包的总长度保持不变。
- IV. 校验和：如果 NAT 修改了源 IP 地址或源端口号，导致 UDP 报文段的内容发生变化，UDP 校验和需要重新计算，因此校验和字段可能会被修改。因此，路由器在转发封装该 UDP 报文段的过程中，可能会修改的字段是源端口号和校验和，答案选 B。
某网络拓扑如下图所示，其中路由器 R2 实现 NAT 功能。若主机 H 向 Inernet 发送一个 IP 分组，则经过 R2 转发后，该 IP 分组的源 IP 地址是（ ）
A. 192.168.0.33 B. 192.168.0.35 C. 192.168.0.1 D. 192.168.0.3
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正确答案：A
当 IP 分组经过 网络地址转换 （Network Address Translation, NAT）转发时，会发生源 IP 地址转换：NAT 会将源 IP 地址从私有 IP 地址（在局域网内使用的 IP 地址）转换为公共 IP 地 址（在互联网上可路由的 IP 地址）。这是为了隐藏内部网络的真实 IP 地址，使其在公共网络 上不可见。同时给定 IP 地址段为 192.168.0.34/30，它表示一个有 30 位网络前缀的子网。根据 CIDR 表示法，30 表示子网掩码为 255.255.255.252。在这个子网中，可用的 IP 地址如下，网 络地址：192.168.0.32，第一个可用地址：192.168.0.33，最后一个可用地址：192.168.0.34，广 播地址：192.168.0.35。可以分配的源地址为 192.168.0.33 和 192.168.0.34，因为选项中只有 192.163.0.33，所以本题[tag_link]正确答案为选项 A。
某网络拓扑如题 47 图所示，其中 R 为路由器，主机 HI~H4 的 IP 地址配置以及 R 的各接口 IP 地址配置如图中所示。现有若干台以太网交换机（无 VLAN 功能）和路由器两类网络互连设备可供选择。
请回答下列问题：
(1) 设备 1、设备 2 和设备 3 分别应选择什么类型网络设备？
(2) 设备 1、设备 2 和设备 3 中，哪几个设备的接口需要配置 IP 地址？并为对应的接口配置正确的 IP 地
址。
(3) 为确保主机 H1~H4 能够访问 Internet，R 需要提供什么服务？
(4) 若主机 H3 发送一个目的地址为 192.168.1.127 的 IP 数据报，网络中哪几个主机会接收该数据报？
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1）以太网交换机（无 VLAN 功能）连接的若干 LAN 仍然是一个网络（同一个广播域），路由器可以连接不同的 LAN、不同的 WAN 或把 WAN 和 LAN 互联起来，隔离了广播域。IP 地址 192.168.1.2/26 与 192.168.1.3/26 的网络前缀均为 192.168.1.0，视为 LAN1。IP 地址 192.168.1.66/26 与 192.168.1.67/26 的网络前缀均为 192.168.1.64，视为 LAN2。所以设备 1 为路由器，设备 2、3 为以太网交换机。
2）设备 1 为路由器，其接口应配置 IP 地址。IF1 接口与路由器 R 相连，其相连接口的 IP 地址为 192.168.1.253/30，253 的二进制表示形式为 11111101，故 IF1 接口的网络前缀也应为 192.168.1.111111，已分配 192.168.1.253，去除全 0 全 1，IF1 接口的 IP 地址应为 192.168.1.254。LAN1 的默认网关为 192.168.1.1，LAN2 的默认网关为 192.168.1.65，网关的 IP 地址是具有路由功能的设备的 IP 地址，通常默认网关地址就是路由器中的 LAN 端口地址，设备 1 的 IF2、IF3 接口的 IP 地址分别设置为 192.168.1.1 和 192.168.1.65。
3）私有地址段：C 类 192.168.0.0~192.168.255.255，即 H1～H4 均为私有 IP 地址，若要能够访问 Internet，R 需要提供 NAT 服务，即网络地址转换服务。
4）主机 H3 发送一个目的地址为 192.168.1.127 的 IP 数据报，主机号全为 1，为本网络的广播地址，由于路由器可以隔离广播域，只有主机 H4 会接收到数据报。
某校园网有两个局域网，通过路由器 R1、R2 和 R3 互联后接入 Internet，S1 和 S2 为 以太网交换机，局域网采用静态 IP 地址配置，路由器部分接口以及各主机的 IP 地址如图所示：
假设 NAT 转换表结构为：
请回答下列问题：
1）为使 H2 和 H3 能够访问 Web 服务器（使用默认端口号），需要进行什么配置？
2）若 H2 主动访问 Web 服务器时，将 HTTP 请求报文封装到 IP 数据报 P 中发送，则 H2 发送 P 的源 IP 地址和目的 IP 地址分别是？经过 R3 转发后，P 的源 IP 地 址和目的 IP 地址分别是？经过 R2 转发后，P 的源 IP 地址和目的 IP 地址分别是？
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1）两个子网使用了相同的网段，且路由器开启了 NAT 功能，加上题干给出了 NAT 表的结构，因此需要配置 NAT 表。路由器 R2 开启 NAT 服务，当路由器 R2 从 WAN 口收到H2 或 H3 发来的数据时，根据 NAT 表发送给 Web 服务器的对应端口。外网 P 地址应该为路由器的外端 P 地址，内网 P 地址应该为 Web 服务器的地址，Web 服务器的默认端口为 80，因此内网端口号固定为 80，当其他网络的主机访问 Web 服务器时，默认访问的端口应该也是 80，但是访问的目的 P 是路由器的 P 地址，因此 NAT 表中的外部端口最好也统一为 80。题目中并未要求对 H1 进行访问，因此 H1 的 NAT 表项可以不写。R2 的 NAT 表配置如下：
2)由于启用了 NAT 服务，H2 发送的 P 的源 P 地址应该是 H2 的内网地址，目的地址应该是 R2 的外网 P 地址，源 P 地址是 192.168.1.2，目的 P 地址是 203.10.2.2。R3 转发后，将 P 的源 P 地址改为 R3 的外网 P 地址，目的 P 地址仍然不变，源 P 地址是203.10.2.6，目的 IP 地址是 203.10.2.2。R2 转发后，将 P 的目的 P 地址改为 Web 服务器的内网地址，源地址仍然不变，源 P 地址是 203.10.2.6，.目的 P 地址是 192.168.1.2。