题目

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：

关键观察：S1 子网（含 Web 服务器、H1）和 S2 子网（含 H2、H3）都使用同一段私有地址 192.168.1.0/24，主机 IP 甚至重复（Web ↔ H2 都是 .2，H1 ↔ H3 都是 .3）——这正是 NAT 隔离让"私网地址重用"成为可能的关键。

假设 NAT 转换表结构为：

外网 IP 地址	外网端口号	内网 IP 地址	内网端口号

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 地址分别是什么？经过 R3 转发后，P 的源 IP 地址和目的 IP 地址分别是什么？经过 R2 转发后，P 的源 IP 地址和目的 IP 地址分别是什么？

解析

(1) NAT 表配置

H2 / H3 在 S2 子网（私网 192.168.1.0/24），Web 服务器在 S1 子网（同样私网 192.168.1.0/24）——两网用了一模一样的地址段。如果不做地址转换，H2 直接发往 192.168.1.2 的分组会把自己网内的别人当成目标（甚至打回 H2 自己），永远到不了真正的 Web 服务器。

核心思路：在 R2 上配 NAT，让 Web 服务器对外呈现一个公网 IP（用 R2 的 WAN 口 IP 203.10.2.2）；H2/H3 想访问时发往这个公网 IP，R2 收到后查 NAT 表把目的地址改写回 Web 的私网 IP 192.168.1.2。

R2 的 NAT 转换表（题目"使用默认端口号"= HTTP 默认端口 80）：

外网 IP 地址	外网端口号	内网 IP 地址	内网端口号
203.10.2.2	80	192.168.1.2	80

为什么内外端口都是 80：HTTP 默认端口固定 80。NAT 让外部世界看到的"Web 服务器"地址是 203.10.2.2:80，进入 R2 后由 NAT 改写成 192.168.1.2:80 转给 Web 服务器。这是典型的"端口转发（port forwarding）/ 静态 NAT"用法。

(2) IP 数据报 P 在三段路径上的源/目的地址

先把流向画清楚：

H2 (192.168.1.2)  ─→  S2 ─→ R3 ─→ R1 ─→ R2 ─→ S1 ─→ Web (192.168.1.2)
                          [NAT@R3]            [NAT@R2]
                          源地址转换            目的地址转换

H2 想访问 Web，但 H2 知道的 Web 入口地址是公网 IP 203.10.2.2:80（NAT 表对外暴露的）。

阶段 A：H2 发出

• 源 IP：H2 自己的私网 IP = 192.168.1.2
• 目的 IP：Web 服务器对外暴露的公网 IP = 203.10.2.2

阶段 B：经过 R3（源地址 NAT）

R3 是 H2 出网必经的 NAT 网关。它把"私网源地址"换成 R3 的 WAN 口公网 IP（确保回程分组能找到 R3）：

• 源 IP：R3 的 WAN 口 = 203.10.2.6
• 目的 IP：保持不变 = 203.10.2.2

阶段 C：经过 R2（目的地址 NAT）

R2 收到目的地址是自己 WAN 口的分组，查 NAT 表，把目的地址改写成内网 Web 服务器的真实地址：

• 源 IP：保持不变 = 203.10.2.6
• 目的 IP：Web 真实私网 IP = 192.168.1.2

汇总成表：

阶段	位置	源 IP	目的 IP
A	H2 发出	192.168.1.2	203.10.2.2
B	R3 转发后	203.10.2.6	203.10.2.2
C	R2 转发后	203.10.2.6	192.168.1.2

NAT 的"双向改写"对比：

• 源 NAT（SNAT）：R3 在内网→外网方向改源 IP，让回程分组能找到自己（典型出网方向用）
• 目的 NAT（DNAT）：R2 在外网→内网方向改目的 IP，把流量分发到内部对应服务器（端口转发本质）

完整 H2→Web 路径上恰好两次 NAT：先 SNAT 后 DNAT。回程 Web→H2 也是两次：R2 SNAT（源 192.168.1.2 → 203.10.2.2）+ R3 DNAT（目的 203.10.2.6 → 192.168.1.2）。

为什么 R1 不做 NAT：R1 是骨干路由器，承载的是已经被 R2/R3 NAT 过的公网 IP 流量，不需要再转换。NAT 只发生在"私网 ↔ 公网"边界，R1 处理的是"公网 ↔ 公网"。