14 Network Address Translation vvvv.pptx

BOM CURSO

1. Shi Miaomiao /swx791350 2019.10.23 New Update

2. Tradução de endereço de rede

3. Com o desenvolvimento da Internet e o aumento dos aplicativos de rede , os endereços IPv4 públicos limitados tornaram -se um gargalo para o desenvolvimento de redes . Para resolver esse problema , foi introduzido o Network Address Translation (NAT). O NAT permite que hosts em uma rede interna acessem uma rede externa. Isso não apenas ajuda a aliviar a escassez de endereços IPv4 , mas também melhora a segurança da rede interna , uma vez que o NAT impede que os dispositivos na rede externa se comuniquem diretamente com os hosts na rede interna que usa endereços privados . Este curso descreve a motivação por trás do NAT e implementações e cenários de aplicação de diferentes tipos de NAT.

4. Ao concluir este curso , você será capaz de: Entender a motivação por trás do NAT. Dominar as classificações e implementações do NAT. Dominar seleções de NAT em diferentes cenários .

5. Visão geral do NAT NAT estático NAT dinâmico NAPT e Easy IP Servidor NAT

6. À medida que o número de usuários da Internet aumenta , os endereços IPv4 públicos tornam -se mais escassos . O que é pior , a alocação desigual desses endereços resultou em uma grande escassez de endereços IPv4 públicos disponíveis em algumas áreas . Para superar a escassez de endereços IPv4 públicos , é necessário usar tecnologias de transição . A motivação por trás do NAT Usuários de internet Endereços IPv4 públicos

7. Endereços IP públicos : gerenciados e alocados por uma organização dedicada e que podem ser usados para comunicação direta na Internet Endereços IP privados : podem ser usados por organizações ou indivíduos aleatoriamente em redes internas , mas não para a comunicação direta na Internet Os endereços de Classe A, B e C a seguir são reservados como endereços IP privados : Classe A: 10.0.0.0–10.255.255.255 Classe B: 172.16.0.0–172.31.255.255 Classe C: 192.168.0.0–192.168.255.255 Endereços IP privados Internet Campus de escritório corporativo Rede de campus escolar 10.0.0.0/8 Rede doméstica 192.168.1.0/16 Cafeteria 192.168.1.0/16 Parque industrial em pequena escala 192.168.1.0/16

8. NAT: converte endereços IP em pacotes de dados IP. É amplamente utilizado em redes ao vivo e geralmente é implantado em dispositivos de saída de rede , como roteadores ou firewalls. Cenário típico de aplicação de NAT: os endereços privados são usados em redes privadas ( empresas ou residências ) e o NAT é implantado em dispositivos de saída . Para o tráfego de uma rede interna para uma rede externa, o NAT converte os endereços de origem dos pacotes de dados em endereços públicos específicos . Para o tráfego de uma rede externa para uma rede interna , o NAT converte o endereço de destino dos pacotes de dados. Os endereços NAT+private conservam efetivamente os endereços IPv4 públicos . Implementação de NAT PC 192.168.1.10/24 Servidor Web 200.1.2.3 Rede privada 122.1.2.1 NAT IP de origem : 192.168.1.10 IP de destino : 200.1.2.3 IP de origem : 122.1.2.1 IP de destino : 200.1.2.3 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 192.168.1.10 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 122.1.2.1 1 2 4 3 192.168.1.254 Internet

9. Visão geral do NAT NAT estático NAT dinâmico NAPT e Easy IP Servidor NAT

10. NAT estático : um endereço IP privado é mapeado para um endereço IP público fixo . Acesso bidirecional : quando um host interno com um endereço IP privado acessa a Internet, o dispositivo NAT de saída converte o endereço IP privado em um endereço IP público . Da mesma forma, quando um dispositivo de rede externo envia pacotes para acessar uma rede interna , o dispositivo NAT converte o endereço público ( endereço de destino ) transportado nos pacotes em um endereço privado . Implementação de NAT estático Endereço privado Endereço público 192.168.1.1 122.1.2.1 192.168.1.2 122.1.2.2 192.168.1.3 122.1.2.3 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 122.1.2.1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 192.168.1.254 Internet Rede privada Tabela de mapeamento NAT -------------------------------

11. Exemplo de NAT estático O endereço de origem 192.168.1.1 é convertido em 122.1.2.1 para dar acesso à Internet. O endereço IP de destino 122.1.2.1 do pacote retornado da Internet é convertido em 192.168.1.1. Quando o host externo envia um pacote para acessar 122.1.2.3 proativamente , o endereço de destino do pacote é convertido em 192.168.1.3 pelo dispositivo de saída por meio do NAT. O endereço IP de origem do pacote enviado de 192.168.1.3 é convertido em 122.1.2.3 pelo NAT quando o pacote passa pelo dispositivo de saída . IP de origem : 192.168.1.1 IP de destino : 200.1.2.3 1 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 122.1.2.1 3 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 192.168.1.1 4 IP de origem : 122.1.2.1 IP de destino : 200.1.2.3 2 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 122.1.2.1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 IP de origem : 202.1.2.3 IP de destino : 192.168.1.3 2 IP de origem : 122.1.2.3 IP de destino : 202.1.2.3 4 IP de origem : 192.168.1.3 IP de destino : 202.1.2.3 3 IP de origem : 202.1.2.3 IP de destino : 122.1.2.3 1 Host externo 202.1.2.3 192.168.1.254 Internet

12. Como configurar um NAT estático Método 1: Configure o NAT estático na visualização da interface. global { global-address} é usado para configurar um endereço IP público externo e inside {host-address } é usado para configurar um endereço IP privado interno . Método 2: configure o NAT estático na visualização do sistema . O formato do comando na visualização do sistema é o mesmo da visualização da interface. Depois desta configuração , habilite o NAT estático em uma interface específica . Esse comando habilita o NAT estático na interface.

13. Exemplo de configuração de NAT estático Rede privada 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 GE0 /0/1 122.1.2.1 R1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 192.168.1.254 Configure o NAT estático em R1 para mapear endereços privados de hosts internos para endereços públicos no modo um-para-um. Internet

14. Visão geral do NAT NAT estático NAT dinâmico NAPT e Easy IP Servidor NAT

15. NAT dinâmico : um endereço IP privado é mapeado para um endereço IP público de um pool de endereços NAT contendo um grupo de endereços IP públicos . O NAT estático mapeia estritamente os endereços no modo um-para-um. Como resultado , mesmo que um host interno fique offline por muito tempo ou não envie dados, o endereço público continuará ocupado pelo host. O NAT dinâmico evita desperdícios de endereço desse tipo . Quando um host interno acessa uma rede externa, um endereço IP disponível em um pool de endereços NAT é atribuído temporariamente ao host e marcado como Em uso . Quando o host não acessa mais a rede externa, o endereço IP atribuído é recuperado e marcado como Não usado . Implementação de NAT dinâmico 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 122.1.2.1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 192.168.1.254 Internet Rede privada Pool de endereço NAT -------------------- 122.1.2.1 Não usado 122.1.2.2 Não usado 122.1.2.3 Não usado

16. Exemplo de NAT dinâmico (1) Selecione 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT 192.168.1.1/24 122.1.2.1 Em uso 122.1.2.2 Não usado 122.1.2.3 Não usado IP de origem : 192.168.1.1 IP de destino : 200.1.2.3 1 IP de origem : 122.1.2.2 IP de destino : 200.1.2.3 2 Passo 1 Seleciona um endereço não utilizado no pool de endereços como o endereço pós-convertido e marca o endereço como Em uso . Passo 2 Gera uma tabela de mapeamento NAT temporária . Internet Pool de endereço NAT -------------------- Tabela de mapeamento NAT Endereço privado Endereço público 192.168.1.1 122.1.2.2 192.168.1.2 122.1.2.1 192.168.1.3/24

17. Exemplo de NAT dinâmico (2) Correspondência 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 Endereço privado Endereço público 192.168.1.1 122.1.2.2 192.168.1.2 122.1.2.1 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 122.1.2.2 3 IP de origem : 200.1.2.3 IP de destino : 192.168.1.1 4 Pesquisa o endereço IP privado desejado na tabela de mapeamento NAT com base no endereço IP público e converte o endereço IP de destino do pacote de dados IP no endereço privado . Internet Tabela de mapeamento NAT -----------------------------

18. Como configurar um NAT dinâmico Crie um pool de endereços . Configure um intervalo de endereços público . group-index especifica o ID do pool de endereços e start-address e end-address especificam os endereços inicial e final do pool de endereços , respectivamente . Configure uma regra ACL para NAT. Configure uma ACL básica para corresponder ao intervalo de endereço de origem que requer NAT dinâmico . Configure o NAT de saída com o pool de endereços na visualização da interface. Associe a regra ACL ao pool de endereços para NAT dinâmico na interface. O parâmetro no-pat especifica que a conversão de porta não é executada .

19. Exemplo de configuração de NAT dinâmico Rede privada Configure o NAT dinâmico em R1 para mapear dinamicamente endereços privados de hosts internos para endereços públicos . 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT R1 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 Internet GE0 /0/1

20. Visão geral do NAT NAT estático NAT dinâmico NAPT e Easy IP Servidor NAT

21. O NAT dinâmico não converte números de porta. Ele pertence a No-Port Address Translation (No-PAT). Nesse modo , o mapeamento entre endereços públicos e privados ainda é 1:1, o que não permite melhorar a utilização do endereço público . Network Address and Port Translation ( NAPT ): converte endereços IP e números de porta de vários hosts internos para um endereço IP público em um pool de endereços . Desta forma, o mapeamento 1:n entre endereços públicos e privados é implementado , o que melhora efetivamente a utilização do endereço público . Implementação de NAPT Tabela de mapeamento NAT ------------- Rede privada 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 122.1.2.1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 122.1.2.1 122.1.2.2 122.1.2.3 Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.1:10321 122.1.2.2:1025 192.168.1.2:17087 122.1.2.2:1026 192.168.1.254 Internet Pool de endereço NAT --------------------

22. Exemplo de NAPT (1) Selecione Tabela de mapeamento ------------- Origem : 192.168.1.1:10321 Destino : 200.1.2.3:80 1 Origem : 122.1.2.2:1025 Destino : 200.1.2.3:80 2 122.1.2.1 122.1.2.2 122.1.2.3 Passo 1 Seleciona um endereço do pool de endereços e converte o endereço IP de origem e o número da porta. Passo 2 Gera uma tabela de mapeamento NAT temporária , que registra : [ Endereço IP de origem:número da porta antes da tradução ], [ endereço IP:número da porta após a tradução ]. Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.1:10321 122.1.2.2:1025 192.168.1.2:17087 122.1.2.2:1026 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 Internet Pool de endereço NAT -------------

23. Exemplo de NAPT (2) Tabela de mapeamento NAT ------------- 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 Correspondência Pesquisa na tabela de mapeamento NAT o endereço IP privado desejado e o número da porta com base no endereço IP público e no número da porta e converte o endereço IP de destino e o número da porta do pacote de dados IP. Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.1:10321 122.1.2.2:1025 192.168.1.2:17087 122.1.2.2:1026 Origem : 200.1.2.3:80 Destino : 122.1.2.2:1025 3 Origem : 200.1.2.3:80 Destino : 192.168.1.1:10321 4 Internet

24. Exemplo de configuração de NAPT Rede privada Configure o NAPT em R1 para permitir que todos os hosts com endereços IP privados na rede interna acessem a rede pública pelo 122.1.2.1. 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT R1 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 192.168.1.254 GE0 /0/1 Internet

25. Easy IP: converte endereços IP e números de porta da camada de transporte . A implementação do Easy IP é a mesma do NAPT . A diferença é que o Easy IP não envolve pools de endereços . Ele usa um endereço de interface como um endereço público para NAT. O Easy IP aplica -se a cenários em que os endereços IP públicos não são fixos , como quando endereços IP públicos são obtidos dinamicamente por dispositivos de saída em redes privadas por discagem DHCP ou PPPoE . Easy IP Tabela de mapeamento NAT ------------- Rede privada 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 122.1.2.1 NAT 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.1:10321 122.1.2.1:1025 192.168.1.2:17087 122.1.2.1:1026 192.168.1.254 Internet

26. Exemplo de configuração de Easy IP Configure Easy IP em R1 para permitir que todos os hosts com endereços IP privados na rede interna acessem a rede pública pelo 122.1.2.1. Rede privada 192.168.1.2/24 Servidor Web 200.1.2.3 NAT R1 192.168.1.1/24 192.168.1.3/24 192.168.1.254 GE0 /0/1 Internet

27. Visão geral do NAT NAT estático NAT dinâmico NAPT e Easy IP Servidor NAT

28. Servidor NAT: mapeia um servidor interno para uma rede pública por meio de um mapeamento um-para-um entre um [public IP address:port number] e um [private IP address:port number] . Essa função é utilizada quando o servidor interno precisa fornecer serviços para a rede pública . Um host externo acessa proativamente o [public IP address:port number] para se comunicar com o servidor interno . Servidor NAT Rede privada 200.1.2.3 Servidor Web 192.168.1.10 192.168.1.254 122.1.2.1 NAT Internet Tabela de mapeamento NAT ----------------------- Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.10:80 122.1.2.1:80

29. Exemplo de servidor NAT Correspondência Endereço IP privado:Número de porta Endereço IP público:Número de porta 192.168.1.10:80 122.1.2.1:80 Origem : 122.1.2.1:80 Destino : 202.1.2.3:47819 4 Origem : 192.168.1.10:80 Destino : 202.1.2.3:47819 3 Origem : 200.1.2.3:47819 Destino : 122.1.2.1:80 1 Origem : 200.1.2.3:47819 Destino : 192.168.1.10:80 2 Procura na tabela de mapeamento NAT o endereço privado:número da porta desejado com base no endereço público:número da porta e converte o endereço de destino:número da porta do pacote de dados IP para o endereço privado:número da porta. Converte inversamente o endereço IP de origem:número da porta com base na tabela de mapeamento NAT. 200.1.2.3 Servidor Web 192.168.1.10 192.168.1.254 122.1.2.1 NAT Internet Tabela de mapeamento NAT -----------------

30. Exemplo para a configuração de um servidor NAT Configure o servidor NAT em R1 para mapear o endereço IP do servidor interno 192.168.1.10 e o número da porta 8080 para o endereço IP público 122.1.2.1 e o número da porta 80. 200.1.2.3 Servidor Web 192.168.1.10 192.168.1.254 122.1.2.1 NAT Internet Rede privada

31. Que tipos de NAT podem permitir que dispositivos externos acessem proativamente um servidor interno ? Quais são as vantagens do NAPT sobre o No-PAT?

32. Usar endereços privados em redes privadas e usar NAT na saída da rede reduz efetivamente o número de endereços IPv4 públicos necessários . O NAT efetivamente alivia a escassez de endereços IPv4 públicos . NAT dinâmico , NAPT e Easy IP fornecem tradução de endereço de origem para hosts de rede privada acessarem a rede pública . O servidor NAT permite que servidores internos forneçam serviços para redes públicas . O NAT estático fornece mapeamento um-para-um e dá suporte à comunicação bidirecional .