Network Address Translator

Общая информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Тип: Теория и практика

Версия файла: 2.1

Уже получили: 45 пользователей

Часто задаваемые вопросы

Получить достижение

Oops!

Код активации:

Проверить

Код активации можно получить выполнив практическое задание

Уже получили 43 пользователей

Начальные данные

Все “манипуляции” можно осуществлять при помощи PC0 (либо с других PC в сети).

В данной практической работе сеть уже спланирована, адресация распределена и настроен DHCP.На сетевом оборудовании настроен telnet-сервер, пароль – cisco123, доступ имеется только к устройствам в настраиваемой сети(r1 и sw-1).

Настроенные DNS-записи (сервер tacacsGUI):

• r1.local – 10.34.1.65
• sw-1.local – 10.34.1.67
• tacacsgui.com – 10.34.1.69

Настроенные DNS-записи (сервер DNS, в Internet):

• ciscolearning.ru – 5.5.5.4
• r.somecorp.com – 1.1.1.6
• tacacsgui.com – 1.1.1.3

Цели

1. Настроить Static NAT
2. Настроить Dynamic NAT
3. Настроить Port Address Translator
4. Настроить Static PAT

Выполнение

1. Настроить Static NAT

   Настраивать NAT прежде всего стоит с указания inside local и inside global – интерфейс, который “смотрит” во внутреннюю сеть и интерфейс, который “смотрит” во внешнюю сеть.

    r1(config)#interface FastEthernet0/0.32
    r1(config-subif)#ip nat inside 
    r1(config-subif)#interface FastEthernet0/0.34
    r1(config-subif)#ip nat inside 
    r1(config-subif)#interface FastEthernet0/1
    r1(config-if)#ip nat outside
   

   При условии, что Fa0/0.32 и Fa0/0.34 “смотрят” во внутреннюю сеть (10.34.1.64/26 и 10.32.1.0/24) мы устанавливаем команду ip nat inside. На интерфейсе Fa0/1, который “смотрит” во внешнюю сеть или Интернет, устанавливаем команду ip nat outside. При помощи этих команд, мы задаем направление по которому будет происходить подмена адреса (address translation). Направление подмены адресов надо указывать не зависимо от типа NAT и для каждого интерфейса, который хочет иметь дело с NAT. Обратите внимание, поскольку, далее во всех примерах, интерфейсы меняться не будут, а будет меняться только тип NAT, то мы устанавливаем NAT направление единожды.

   Далее Static NAT настраивается очень просто, с помощью команды ip nat inside source static <ip inside> <ip outside>.

    r1(config)#ip nat inside source static 10.34.1.69 1.1.1.3
   

   Указав команду ip nat inside source static 10.34.1.69 1.1.1.3, r1 начнет передавать все пакеты приходящие на адрес 1.1.1.3 серверу tacacsGUI (10.34.1.69) и наоборот, у всех пакетов отправленных с сервера tacacsGUI в Интернет, будет адрес источника 1.1.1.3.

   Прежде чем проверять работу Static NAT, надо пояснить процесс маршрутизации. Между r1 и провайдером (ISP) имеется сеть 1.1.1.0/29, с диапазоном 1.1.1.1-1.1.1.6. Первый адрес из диапазона принадлежит провайдеру (ISP), второй r1, остальные адреса не задействованы. Так вот, после того как мы установили статический NAT для адреса 1.1.1.3, r1 начинает выступать в роли устройства, которому принадлежит этот адрес (1.1.1.3). Теперь проверим, рисунок 6.5.

   

   
   

    r1#sh ip nat translations
    Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
    icmp 1.1.1.3:10        10.34.1.69:10      3.3.3.2:10         3.3.3.2:10  //PC_HOME пинговал tacacsgui.com
    icmp 1.1.1.3:11        10.34.1.69:11      3.3.3.2:11         3.3.3.2:11  //PC_HOME пинговал tacacsgui.com
    icmp 1.1.1.3:12        10.34.1.69:12      3.3.3.2:12         3.3.3.2:12  //PC_HOME пинговал tacacsgui.com
    ...
    icmp 1.1.1.3:296       10.34.1.69:296     5.5.5.4:296        5.5.5.4:296
    icmp 1.1.1.3:9         10.34.1.69:9       3.3.3.2:9          3.3.3.2:9
    ---  1.1.1.3           10.34.1.69         ---                ---
    tcp 1.1.1.3:80         10.34.1.69:80      3.3.3.2:1025       3.3.3.2:1025  //PC_HOME запрашивал веб-страницу
    tcp 1.1.1.3:80         10.34.1.69:80      3.3.3.2:1026       3.3.3.2:1026  //PC_HOME запрашивал веб-страницу
    tcp 1.1.1.3:80         10.34.1.69:80      3.3.3.2:1027       3.3.3.2:1027  //PC_HOME запрашивал веб-страницу
   
    r1#sh ip nat statistics
    Total translations: 14 (1 static, 13 dynamic, 13 extended)
    Outside Interfaces: FastEthernet0/1
    Inside Interfaces: FastEthernet0/0.32 , FastEthernet0/0.34
    Hits: 372  Misses: 509
    Expired translations: 333
    Dynamic mappings:
   

   На рисунке 6.5 показано, что PC_HOME из “Интернета” обращается по адресу tacacsgui.com, который разрешается в адрес 1.1.1.3 и открывается веб-страница с сервера tacacsGUI. Следовательно Static NAT работает правильно.

   Теперь разъясним команды, представленные под рисунком.

   Первая команда show ip nat translations – показывает таблицу “трансляций”, которые установлены на роутере в данный момент. Слово “трансляция” будет появляться здесь очень часто, если вы еще не поняли что это такое, то вот вам краткое определение от автора. Трансляция – это соотношение адресов (из внутренней сети и внешней), которое используется в работе NAT-а, или еще проще – при помощи трансляции определяется какой адрес на какой поменять. В столбце Inside local располагаются локальные адреса, в столбце Inside global располагаются внешние адреса, в Pro – название протокола (tcp, udp, icmp). Обратите внимание, что если в столбце стоит —, это означает “любое значение”. Именно благодаря строке — 1.1.1.3 10.34.1.69 — — в этой таблице, роутер передает все данные предназначенные 1.1.1.3 на адрес 10.34.1.69. Остальные строчки, это трансляции, соответствующие сессиям, которые сделал PC_HOME (их несколько, т.к. несколько раз обновил страницу), они созданы динамически и будут удалены по истечению установленного таймера (по умолчанию 24 часа).Столбцы Outside local и Outside global не будут рассмотрены в данном практическом руководстве, будем считать, что они отображают адреса устройств в “Интернете” (устройства, на которые смотрит внешний интерфейс).

   Другая команда show ip nat statistics – как можно догадаться, предоставляет статистику по настроенному NAT на этом устройстве (в данном случае r1). Total translations – общее количество строк в таблице трансляции. Далее описание интерфейсов, интерфейс который смотрит в Интернет – Outside Interfaces, интерфейс, который смотрит во внутреннюю сеть – Inside Interfaces. Hits – количество пакетов подверженных изменению адреса. Misses – количество пакетов пропущенных без изменений. Expired translations – трансляции удаленные по истечении таймера.

   Выполните команду clear ip nat translation *, чтобы удалить все динамические трансляции (команда выполняется в режиме привилегий, privilege mode).

2. Настроить Dynamic NAT

   Чтобы настроить такой вид NAT, сперва надо определиться с диапазоном адресов, “которые будут заменены” и с диапазоном адресов “на которые будем заменять”. Для примера мы будем заменять адреса серверов SRV-1 и SRV-2 на адреса 1.1.1.4 и 1.1.1.5.

   Диапазон адресов “на которые будем заменять” устанавливается командой ip nat pool <имя> <первый ip> <последний ip> netmask <маска> . Значение имя может быть любым. Значение маски здесь используется только для проверки вводимых данных (чтобы вы ни дай Бог не указали номер сети или широковещательный адрес).

   Диапазон адресов “которые будут заменены” устанавливается при помощи ACL.

   Устанавливается Dynamic NAT при помощи команды ip nat inside source list <ACL (номер или имя)> pool <имя nat pool>

    r1(config)#ip access-list standard dynamic-nat-srv
    r1(config-std-nacl)#permit host 10.32.1.8
    r1(config-std-nacl)#permit host 10.32.1.9
    r1(config-std-nacl)#exit
    r1(config)#ip nat pool dynamic-nat-pool 1.1.1.4 1.1.1.5 netmask 255.255.255.248 
    r1(config)#ip nat inside source list dynamic-nat-srv pool dynamic-nat-pool
    r1(config)#exit
    r1#
    %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console
    r1#sh ip nat statistics 
    Total translations: 14 (1 static, 13 dynamic, 13 extended)
    Outside Interfaces: FastEthernet0/1
    Inside Interfaces: FastEthernet0/0.32 , FastEthernet0/0.34
    Hits: 1453  Misses: 1824
    Expired translations: 1414
    Dynamic mappings:
    -- Inside Source
    access-list dynamic-nat-srv pool dynamic-nat-pool refCount 0
     pool dynamic-nat-pool: netmask 255.255.255.248
           start 1.1.1.4 end 1.1.1.5
           type generic, total addresses 2 , allocated 0 (0%), misses 0
   

   Dynamic NAT срабатывает только когда устройство из внутренней сети пытается выйти в Интернет, т.е. проходит между двумя NAT интерфейсами из inside в outside. Попробуем выйти в интернет с сервера SRV-1, рисунок 6.6.

   

   
   

    r1#sh ip nat statistics 
    Total translations: 13 (1 static, 12 dynamic, 12 extended)
    Outside Interfaces: FastEthernet0/1
    Inside Interfaces: FastEthernet0/0.32 , FastEthernet0/0.34
    Hits: 177  Misses: 582
    Expired translations: 156
    Dynamic mappings:
    -- Inside Source
    access-list dynamic-nat-srv pool dynamic-nat-pool refCount 1
     pool dynamic-nat-pool: netmask 255.255.255.248
           start 1.1.1.4 end 1.1.1.5
           type generic, total addresses 2 , allocated 1 (50%), misses 0
    
    r1#sh ip nat translations 
    Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
    icmp 1.1.1.3:153       10.34.1.69:153     5.5.5.4:153        5.5.5.4:153
    ...
    icmp 1.1.1.3:162       10.34.1.69:162     5.5.5.4:162        5.5.5.4:162
    ---  1.1.1.3           10.34.1.69         ---                ---
    udp 1.1.1.3:1027       10.34.1.69:1027    4.4.4.2:53         4.4.4.2:53
    tcp 1.1.1.4:1025       10.32.1.8:1025     5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //SRV-1 зашел на ciscolearning.ru
   

   Как видите, установилось сессия (трансляция) между SRV-1 и сервером CiscoLearning. Если сейчас попробовать выйти в интернет с сервера SRV-2, то ему выделится следующий ip адрес – 1.1.1.5. Это должно быть понятно и не интересно. Гораздо интересней будет, если мы очистим динамическую трансляцию и попробуем выйти в интернет через SRV-2, рисунок 6.7.

    r1#clear ip nat translation *
   

   

    r1#sh ip nat translations 
    Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
    icmp 1.1.1.3:255       10.34.1.69:255     5.5.5.4:255        5.5.5.4:255
    ...
    icmp 1.1.1.3:263       10.34.1.69:263     5.5.5.4:263        5.5.5.4:263
    icmp 1.1.1.3:264       10.34.1.69:264     5.5.5.4:264        5.5.5.4:264
    ---  1.1.1.3           10.34.1.69         ---                ---
    tcp 1.1.1.4:1025       10.32.1.9:1025     5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //SRV-2 обратился на сервер CiscoLearning
   

   Супер! После всех этих махинаций серверу SRV-2 выделили ip адрес 1.1.1.4, такой же какой был недавно у SRV-1. В этом и заключается динамика.

3. Настроить Port Address Translator

   Вот мы и подобрались к самому популярному виду NAT – Port Address Translator (некоторые производители обзывают его Hide NAT, а Cisco называет такой вид NAT – Overload).

   Чтобы лучше понять, надо попробовать настроить.

   Перед настройкой зададимся целью: настроить PAT для подсетей 10.32.1.0/24 и 10.34.1.64/26, которые будет скрыты за адресом 1.1.1.2 (адрес интерфейса r1).

   Установим диапазон адресов, который будет скрыт. Это делается как и в случае с Dynamic NAT при помощи ACL.

   Далее мы устанавливаем PAT командой ip nat inside source list <ACL (номер или имя)> interface <интерфейс> overload.

    r1(config)#access-list 17 permit 10.34.1.64 0.0.0.63
    r1(config)#access-list 17 permit 10.32.1.0 0.0.0.255
    r1(config)#ip nat inside source list 17 interface fa 0/1 overload
   

   Все. Теперь любое устройство в сети 10.32.1.0/24 и 10.34.1.64/26 будет выходить в Интернет используя адрес 1.1.1.2 (кроме тех, для которых мы прописали статическую и динамическую трансляции). Давайте проверим, на нескольких устройствах зайдем на страницу ciscolearning.ru (автор выполнил проверку с устройств PC3 и PC1, адресация может немного отличаться), а после изучим таблицу трансляций.

    r1#sh ip nat translations 
    Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
    icmp 1.1.1.3:1357      10.34.1.69:1357    5.5.5.4:1357       5.5.5.4:1357
    ...
    icmp 1.1.1.3:1366      10.34.1.69:1366    5.5.5.4:1366       5.5.5.4:1366
    ---  1.1.1.3           10.34.1.69         ---                ---
    tcp 1.1.1.2:1027       10.34.1.71:1027    5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //проверка с PC3
    tcp 1.1.1.2:1024       10.34.1.71:1028    5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //проверка с PC3, обновил страницу - появилась новая трансляция
    tcp 1.1.1.2:1028       10.32.1.10:1028    5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //проверка с PC1
    tcp 1.1.1.3:1025       10.34.1.69:1025    5.5.5.4:80         5.5.5.4:80  //проверка с сервера tacacsGUI
    tcp 1.1.1.4:1025       10.32.1.9:1025     5.5.5.4:80         5.5.5.4:80
    tcp 1.1.1.4:1026       10.32.1.9:1026     5.5.5.4:80         5.5.5.4:80
    tcp 1.1.1.4:1027       10.32.1.9:1027     5.5.5.4:80         5.5.5.4:80
   

   Ничего сложного, но надо пояснить несколько моментов. Обратите внимание, что PC3 и PC1 использовали одинаковые порты 1028. Первым в Интернет выходил PC1, поэтому роутер поставил такой же порт к ip адресу 1.1.1.2. Далее попытался пройти PC3, он использовал такие же порты, как и PC1. R0 не может установить порты 1025 и 1026, т.к. они используются в другой трансляции, поэтому он просто берет свободный (не используемый) порт – 1024. С сервером tacacsGUI (10.34.1.69) все тоже самое, как и с PC1. Но вот теперь самое интересное, что сервер tacacsGUI находится в сети 10.34.1.64/26, но почему-то выходит в интернет под адресом 1.1.1.3. Дело в том, что для этого сервера есть правило Static NAT, а оно имеет больший приоритет чем PAT (Overload).

   При использовании NAT/PAT устройство, выходя в интернет, создает трансляцию, она состоит из ip адресов и портов. Роутер ее запоминает и просматривает каждые вернувшиеся пакеты (и сегменты) на соответствие с текущими трансляциями. Когда найдено точное совпадение ip адресов и портов, роутер меняет адреса в заголовке пакета (если надо меняет и порты в сегменте) и передает дальше, согласно настроенной маршрутизации.

4. Настроить Static PAT

   Static PAT – это хорошая замена Static NAT, т.к. делает статическую трансляцию только на определенный порт.

   Наша цель сделать Static PAT, используя адрес 1.1.1.6: для telnet к sw-1, по tcp порту 777; для веб-сервера tacacsGUI по tcp порту 8080 (мы могли бы использовать стандартные порты, но это было бы не так весело и интересно).

   Static PAT устанавливается при помощи команды ip nat inside source static <протокол> <внутренний ip> <внутренний порт> <внешний ip> <внешний порт>.

    r1(config)#ip nat inside source static tcp ?  //знаком ? узнаем, что еще следует дописать
      A.B.C.D  Inside local IP address
    r1(config)#ip nat inside source static tcp 10.34.1.67 ?
      <1-65535>  Local UDP/TCP port
    r1(config)#ip nat inside source static tcp 10.34.1.67 23 ?
      A.B.C.D  Inside global IP address
    r1(config)#ip nat inside source static tcp 10.34.1.67 23 1.1.1.6 ?
      <1-65535>  Global UDP/TCP port
    r1(config)#ip nat inside source static tcp 10.34.1.67 23 1.1.1.6 777   //собрали команду
    r1(config)#ip nat inside source static tcp 10.34.1.69 80 1.1.1.6 8080
    r1(config)#exit
    r1#clear ip nat translation *
   

   Первой командой мы “пробросили” порт 23 (протокол tcp), теперь все что будет приходить по адресу 1.1.1.6 с портом tcp 777 будет передаваться на SW-1. Такая же ситуация со второй командой, только мы пробросили порт tcp 80, только все что приходит по адресу 1.1.1.6 с портом tcp 8080 будет передаваться на сервер tacacsGUI.

   Время испытаний, переходим к PC_HOME. На рисунке 6.8 мы устанавливаем telnet сессию на адрес 1.1.1.6 с портом 777 и попадаем на sw-1.

   

   
   

   На рисунке 6.9 в браузере мы перешли по ссылке http://r.somecorp.com:8080 и открылась страница сервера tacacsGUI.

   

   
   

   И напоследок таблица трансляций.

     r1#sh ip nat tr
     Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
     icmp 1.1.1.3:1742      10.34.1.69:1742    5.5.5.4:1742       5.5.5.4:1742
     ...
     icmp 1.1.1.3:1750      10.34.1.69:1750    5.5.5.4:1750       5.5.5.4:1750
     ---  1.1.1.3           10.34.1.69         ---                ---
     tcp 1.1.1.6:777        10.34.1.67:23      ---                ---
     tcp 1.1.1.6:777        10.34.1.67:23      3.3.3.2:1029       3.3.3.2:1029  //зашли на sw-1
     tcp 1.1.1.6:777        10.34.1.67:23      3.3.3.2:1031       3.3.3.2:1031
     tcp 1.1.1.6:8080       10.34.1.69:80      ---                ---
     tcp 1.1.1.6:8080       10.34.1.69:80      3.3.3.2:1032       3.3.3.2:1032  //зашли на tacacsGUI
   

   Технологию Static PAT поддерживают практически все домашние роутеры. Зная как работает эта технология, вы можете настроить ее на своем роутере при помощи графического интерфейса. Например, я прокидывал tcp порт 25565 для minecraft сервера, а так же tcp порт 80 для временного веб-сервера :). Enjoy it!

Общая информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Тип: Самостоятельная работа

Версия файла: 2.0

Уже получили: 45 пользователей

Часто задаваемые вопросы

Получить достижение

Oops!

Код активации:

Проверить

Код активации можно получить выполнив практическое задание

Уже получили 45 пользователей

Начальные данные

Все “манипуляции” можно осуществлять при помощи PC0 (либо с других устройств). Пароль от оборудования cisco123, подключаться используя telnet. Для доступа на сетевое оборудование, используйте адресацию представленную на схеме, так же настроены dns-записи (представлены ниже). Между роутером и коммутатором настроен trunk.

Настроенные DNS-записи (сервер tacacsGUI):

• r1.local – 10.34.1.65
• sw-1.local – 10.34.1.67
• tacacsgui.com – 10.34.1.69

Настроенные DNS-записи (сервер DNS, в Internet):

• ciscolearning.ru – 5.5.5.4
• r.somecorp.com – 1.1.1.6
• tacacsgui.com – 1.1.1.3

Задание

1. На коммутаторе sw-1 добавить VLAN 36. Добавить гостей в этот VLAN (настроить порты на коммутаторе, чтобы посмотреть на каком порту сидит гость, достаточно навести курсором на линк и порты “подсветятся”).
2. На роутере создать subinterface, который будет смотреть в VLAN 36. Настроить на нем адрес 10.36.1.1/24.
3. Настроить DHCP сервер для VLAN 36 (гостевой VLAN):
   • DHCP pool name – dhcp-guest-vlan
   • DHCP pool 10.36.1.10 – 10.36.1.254
   • Gateway 10.36.1.1
   • DNS 10.34.1.69
4. Настроить PAT для vlan 36. (на интерфейсе прописать ip nat inside, создать ACL, установить nat overload через интерфейс Fa0/1)
5. Ограничить доступ для vlan 36 (гостевой VLAN). Устройствам в vlan 36 нельзя подключаться к адресам из сетей: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 и 192.168.0.0/16, кроме двух адресов 10.34.1.69 и 10.32.1.8. Весь остальной трафик должен быть разрешен.
6. Настроить Static PAT. Один “очень важный гость” просит вас пробросить его сервер minecraft в интернет. Вам надо настроить проброс портов, с 1.1.1.2:25565 на 10.36.1.5:25565 (компьютер пользователя уже настроен). Проверить открытие порта можно с PC_HOME, вызвав команду telnet 1.1.1.2 25565. Ниже представлена проверка.
   

   

   Обратите внимание! Чтобы выйти из telnet нужно воспользоваться сочетанием клавиш Ctrl + ], а после вызвать команду quit. Таким способом очень легко проверять доступность портов, т.е. проверять работоспособность 4-го уровня модели OSI (но только для протокола tcp!).