# NAPT ![image-20240902111523228](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902111523228.png) ### 一、IP & Routing - **PC、Client、Server** - **AR1** ``` [AR1]int g0/0/0 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 100.1.1.1 29 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit [AR1]ip route-static 0.0.0.0 0 100.1.1.2 ``` - **IPX-dx** ``` [ISP-dx]int g0/0/0 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]ip add 100.1.1.2 29 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/1]ip add 200.1.1.254 24 ``` ### 二、NAPT（单一公网地址） #### 1、配置 - **AR1** ``` [AR1]acl 2000 [AR1-acl-basic-2000]rule 10 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 [AR1-acl-basic-2000]quit [AR1]nat address-group 1 100.1.1.3 100.1.1.3 //单一公网地址 [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 ``` *解析：* > 见 `0902_动态NAT.md` #### 2、测试 - **PC PING Server** ``` PC>ping 200.1.1.1 Ping 200.1.1.1: 32 data bytes, Press Ctrl_C to break From 200.1.1.1: bytes=32 seq=1 ttl=253 time=63 ms From 200.1.1.1: bytes=32 seq=2 ttl=253 time=78 ms From 200.1.1.1: bytes=32 seq=3 ttl=253 time=62 ms From 200.1.1.1: bytes=32 seq=4 ttl=253 time=47 ms From 200.1.1.1: bytes=32 seq=5 ttl=253 time=63 ms --- 200.1.1.1 ping statistics --- 5 packet(s) transmitted 5 packet(s) received 0.00% packet loss round-trip min/avg/max = 47/62/78 ms ``` - **Client** *【success】* ![image-20240902113419644](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902113419644.png) > 多访问几次HTTP服务 - **AR1** > [AR1]dis nat session all //显示NAT会话表 ``` dis nat session all NAT Session Table Information: Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.3 520 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info New SrcAddr : 100.1.1.3 New SrcPort : 10241 New DestAddr : ---- New DestPort : ---- Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.3 1032 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info New SrcAddr : 100.1.1.3 New SrcPort : 10243 New DestAddr : ---- New DestPort : ---- Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.3 776 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info ``` ***解析：　（以第一块信息为例）*** - NAT会话表的信息提供了关于当前活跃的NAT会话的详细信息。以下是输出内容的解释： - **Protocol**: 传输控制协议（TCP），其协议号为6。 - **SrcAddr Port Vpn**: 源地址和源端口号，以及VPN实例。在这里，源地址是192.168.1.3，源端口号是520。 - **DestAddr Port Vpn**: 目的地址和目的端口号，以及VPN实例。这里的目的地址是200.1.1.1，目的端口号是20480。 在 **NAT-Info** 部分，显示了NAT转换后的信息： - **New SrcAddr**: 转换后的源地址，这里是100.1.1.3，这是地址组1中配置的公网IP地址。 - **New SrcPort**: 转换后的源端口号，这里是10241。这表明源端口号也发生了转换，这在NAT过程中是常见的，称为端口映射（Port Mapping）或端口转发（Port Forwarding）。 - **New DestAddr** 和 **New DestPort**: 目的地址和目的端口号在NAT转换过程中通常保持不变，因此这里显示为"----"。 > 这意味着来自192.168.1.3的源地址和端口号520的数据包在经过NAT转换后，会使用新的源地址100.1.1.3和新的端口号10241去访问目的地址200.1.1.1的端口号20480。这种转换允许内部网络中的主机通过公网IP地址访问外部网络。 > ### 三、NAPT（复数公网地址） #### 1、配置 - **AR1** > 删除之前的配置信息 ``` [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]undo nat outbound 2000 address-group 1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit [AR1]undo acl 2000 [AR1]undo nat address-group 1 ``` - **AR1** ``` [AR1]acl 2000 [AR1-acl-basic-2000]rule 10 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 [AR1-acl-basic-2000]quit [AR1]nat address-group 1 100.1.1.3 100.1.1.5 //复数公网地址 [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 ``` *解析：* - `[AR1]nat address-group 1 100.1.1.3 100.1.1.5`：创建或修改编号为1的NAT地址组将包含从100.1.1.3到100.1.1.5的IP地址范围 #### 2、测试 - **AR1** ``` dis nat session all NAT Session Table Information: Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.5 264 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info New SrcAddr : 100.1.1.3 New SrcPort : 10240 New DestAddr : ---- New DestPort : ---- Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.4 264 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info New SrcAddr : 100.1.1.5 New SrcPort : 10250 New DestAddr : ---- New DestPort : ---- Protocol : TCP(6) SrcAddr Port Vpn : 192.168.1.3 2568 DestAddr Port Vpn : 200.1.1.1 20480 NAT-Info New SrcAddr : 100.1.1.4 New SrcPort : 10244 New DestAddr : ---- New DestPort : ---- ``` ### 四、Easy IP（网段内无冗余IP） ![image-20240902141522705](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902141522705.png) | 网段 | 网络地址 | 可用主机地址 | 广播地址 | 子网掩码 | | ------------- | --------- | ---------------------- | --------- | --------------- | | 100.1.1.0 /30 | 100.1.1.0 | 100.1.1.1 && 100.1.1.2 | 100.1.1.3 | 255.255.255.252 | #### 1、配置 - **重启AR1，ISP-dx** - **AR1** ``` // IP [AR1]int g0/0/0 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 100.1.1.1 30 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit // Routing [AR1]ip route-static 0.0.0.0 0 100.1.1.2 // ACL [AR1]acl 2000 [AR1-acl-basic-2000]rule 10 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 [AR1-acl-basic-2000]quit // NAPT [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 ``` - **IPX-dx** ``` [ISP-dx]int g0/0/0 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]ip add 100.1.1.2 30 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/1]ip add 200.1.1.254 24 ``` #### 2、测试 - **AR1** ``` dis nat session all ``` ### 五、NAT-Server（NAT服务器映射） ![image-20240902151900787](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902151900787.png) ![image-20240902151333560](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902151333560.png) #### 1、配置 - **通配** - **重启AR1，ISP-dx** - **AR1** ``` // IP [AR1]int g0/0/0 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.1.254 24 [AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 100.1.1.1 29 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit // Routing [AR1]ip route-static 0.0.0.0 0 100.1.1.2 // ACL [AR1]acl 2000 [AR1-acl-basic-2000]rule 10 permit source 192.168.1.0 0.0.0.255 [AR1-acl-basic-2000]quit // NATP [AR1]nat address-group 1 100.1.1.3 100.1.1.5 [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1 ``` - **ISP-dx** ``` [ISP-dx]int g0/0/0 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]ip add 100.1.1.2 29 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 [ISP-dx-GigabitEthernet0/0/1]ip add 200.1.1.254 24 ``` - **NAT-Server** - **AR1** ``` [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 100.1.1.6 80 inside 192.168.1.50 80 ``` *解析：* - `nat server`：这是开始配置NAT服务器映射的命令。 - `protocol tcp`：指定映射的协议类型为TCP（传输控制协议），这是用于大多数网络服务的协议，如HTTP、HTTPS、FTP等。 - `global 100.1.1.6 80`：指定映射到公网的IP地址和端口号。这里，公网IP地址是100.1.1.6，端口号是80。这意味着从外部网络访问100.1.1.6的TCP端口80时，请求将被转发到内部网络。 - `inside 192.168.1.50 80`：指定内部网络的IP地址和端口号。这里，内部服务器的IP地址是192.168.1.50，端口号也是80。这意味着内部服务器正在使用TCP端口80提供服务。 > 这条命令配置了一个NAT服务器映射，它将外部网络对公网IP地址100.1.1.6的TCP端口80的访问请求映射到内部网络中IP地址为192.168.1.50的服务器的TCP端口80。这样，外部网络用户就可以通过访问100.1.1.6:80来访问位于内部网络的服务器192.168.1.50:80上的服务。这种配置通常用于将内部的服务器（如Web服务器）暴露给外部网络，同时隐藏内部网络的拓扑结构。 #### 2、测试 - **Client4 访问 内网Server（HTTP）** ![image-20240902154749488](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902154749488.png) - **Client4 PING 内网Server2** ![image-20240902162424380](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902162424380.png) **3、拓展 - 映射ICMP协议** - **AR1** ``` [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol icmp global 100.1.1.6 inside 192.168.1.50 ``` ### 六、TCP端口的NAT映射 ![image-20240902163025720](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902163025720.png) #### 1、配置 - **在 `五、NAT-Server（NAT服务器映射）` 的环境下** - **AR1** ``` [AR1]int g0/0/1 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 100.1.1.6 6969 inside 192.168.1.100 80 [AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 100.1.1.6 21 inside 192.168.1.100 21 ``` *解析：* 1. `[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 100.1.1.6 6969 inside 192.168.1.100 80` - `nat server`：表示这是一条NAT服务器配置命令。 - `protocol tcp`：指定要转换的协议类型为TCP。 - `global 100.1.1.6 6969`：指定全局地址和端口号。这里的全局地址是100.1.1.6，端口号是6969。全局地址是公网地址，用于在互联网上标识这台设备。 - `inside 192.168.1.100 80`：指定内部地址和端口号。这里的内部地址是192.168.1.100，端口号是80。内部地址通常是局域网地址，不需要在互联网上公开。 > 这条命令的作用是将内部网络中的`192.168.1.100`主机的80端口映射到公网地址`100.1.1.6`的6969端口。这样，外部网络中的用户可以通过访问`100.1.1.6:6969`来访问内部网络的`192.168.1.100:80`服务。 2. `[AR1-GigabitEthernet0/0/1]nat server protocol tcp global 100.1.1.6 21 inside 192.168.1.100 21` - 这条命令与上一条命令类似，也是配置NAT服务器。 - `global 100.1.1.6 21`：这次将100.1.1.6的21端口映射到内部网络。 - `inside 192.168.1.100 21`：内部网络的192.168.1.100主机的21端口。 > 这条命令的作用是将内部网络中的`192.168.1.100`主机的21端口映射到公网地址`100.1.1.6`的21端口。这样，外部网络中的用户可以通过访问`100.1.1.6:21`来访问内部网络的`192.168.1.100:21`服务，通常这个端口用于FTP服务。 > 总结：这两条命令都是在路由器上配置了TCP端口的NAT映射，使得内部网络的服务可以对外提供服务，同时隐藏了内部网络的真实地址。 #### 2、测试 - **Client4 访问 内网Server3（HTTP）** ![image-20240902164008738](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902164008738.png) - **Client4 访问 内网Server3（FTP）** ![image-20240902164458178](https://picgo-noriu.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/Images/image-20240902164458178.png) ### 七、ALG（应用层网关） #### 1、配置 - **AR1** ``` [AR1]nat alg ftp enable [AR1]nat alg all enable ``` *解析：* 1. `[AR1]nat alg ftp enable` - 这条命令启用了FTP协议的ALG功能。 - `nat alg ftp`：指定要配置的是FTP协议的ALG。 - `enable`：启用FTP协议的ALG功能。 > FTP协议的ALG特别重要，因为FTP在数据传输时会使用动态端口。当FTP客户端发起一个连接时，它会先通过21端口建立控制连接，然后在传输数据时，FTP服务器会告诉客户端使用哪个端口来建立数据连接。由于这个数据连接端口是动态分配的，如果防火墙没有正确配置，它可能会阻止数据传输。启用FTP ALG后，路由器能够理解FTP协议，自动为数据连接打开必要的端口，从而允许FTP数据传输穿越NAT。 2. `[AR1]nat alg all enable` - 这条命令启用了所有支持的应用层网关（ALG）功能。 - `nat alg all`：指定要配置的是所有支持的应用层协议的ALG。 - `enable`：启用所有支持的ALG功能。 > 当执行这条命令时，路由器将为所有支持的应用层协议启用ALG功能。这包括但不限于FTP、SIP、H.323等协议。启用所有ALG功能可以确保各种应用层协议都能在NAT环境下正常工作，但这也可能带来额外的性能开销，因为路由器需要解析和监控更多的协议数据。 > 需要注意的是，虽然ALG可以提高网络应用的兼容性和可用性，但它们也可能引入安全风险，因为ALG需要解析应用层的数据。如果ALG的实现不完善，攻击者可能会利用这些缺陷来绕过安全策略或发动攻击。因此，在启用ALG之前，应仔细考虑网络的安全需求和可能的风险。 #### 2、ALG 的工作原理 1. **协议识别**：ALG 能够识别特定的应用层协议，如 FTP、SIP、H.323 等。 2. **会话监控**：ALG 监控应用层协议的会话，理解协议的动态行为，如端口映射和连接请求。 3. **动态端口映射**：对于需要动态打开端口的协议（如 FTP），ALG 可以动态地在防火墙上打开端口，允许数据传输。 4. **协议解析**：ALG 解析协议数据，以便能够理解协议内容，并根据安全策略做出决策。 5. **状态维护**：ALG 维护应用层协议的状态信息，确保只有合法的会话被允许通过。 #### 3、ALG 的优点 - **增强安全性**：ALG 可以针对特定应用层协议提供更精细的安全控制。 - **支持复杂协议**：对于一些复杂的应用层协议，ALG 可以帮助它们正确地穿越防火墙。 - **减少配置复杂性**：通过自动处理协议的动态端口需求，ALG 减少了网络管理员手动配置防火墙的复杂性。 #### 4、ALG 的缺点 - **性能影响**：ALG 需要解析应用层的数据，这可能会增加处理延迟，对网络性能产生影响。 - **安全漏洞**：如果 ALG 的实现存在缺陷，可能会引入安全漏洞。 - **协议依赖性**：ALG 通常需要针对每种协议进行定制，这可能导致维护困难，尤其是在面对大量不同协议的情况下。 #### 5、常见 ALG 应用场景 - **FTP**：ALG 可以帮助 FTP 协议穿越防火墙，因为 FTP 协议在传输数据时需要打开额外的端口。 - **VoIP（SIP、H.323）**：ALG 可以帮助 VoIP 协议穿越防火墙，确保语音和视频通话的顺利进行。 - **远程桌面（RDP）**：ALG 可以帮助远程桌面协议穿越防火墙，允许远程访问。 #### 6、结论 > ALG 是网络防火墙技术的一个重要补充，它使得防火墙能够更好地支持特定的应用层协议。然而，随着网络技术的发展，ALG 的使用也在逐渐减少，部分原因是许多现代应用协议已经设计得更加防火墙友好，或者通过其他技术（如 VPN）来穿越防火墙。此外，ALG 可能会引入新的安全风险，因此它们的使用需要谨慎评估。