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21-配置NAT服务器.txt
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第21章配置NAT服务器
21.1 NAT简介
NAT是将局域网内每台计算机的私网IP地址转换成一个公网合法的IP地址，使局域网计算机能访问Inter资源。
通过使用少量的公网IP地址代表较多的私网IP地址的方式，有助于减缓可用IP地址空间的枯竭。
21.1.1 什么是NAT
NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是一种将私网保留IP地址转化为公网合法IP地址的转换技术，
使局域网计算机能访问Internet资源，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。NAT不仅
完美地解决了IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。
NAT与防火墙技术相结合，把局域网内部IP地址隐藏起来不被公网容易访问到，使外界难以直接访问内部网络计算机，
同时它还帮助网络可以超越地址的限制，合理地安排网络中的公网IP地址和私网IP地址的使用。
NAT技术的主要作用是节约地址空间。
NAT技术能帮助解决令人头痛的IP地址紧缺的问题，而且能使内外网络隔离，提供一定的网络安全保障，特别适合以下
4种环境：
。超过两台以上计算机需要连接到互联网，但局域网中只有一个ISP分配的IP地址。
。在一定程度上隐藏内部网络，保护内部局域网的安全。
不增加过多的额外投资，只要具有普通台式机和两块网卡就可以实现NAT技术
。不增加过多的额外投资，只要具有普通台式机和两块网卡就可以实现NAT技术。
。较适应于中、小型企业局域网共享上网，计算机总数量不超过150台。
20.1.2 NAT工作原理
NAT技术允许一个公司以一个公网IP地址出现在Internet上，它是一种把内部丝网网络IP地址翻译成外部公用网络IP地址的技术。
当一个内部网计算机用户连接到Inernet资源时，该用户的TCP/IP协议产生一个IP数据包，该数据包包含以下值，这些值位于IP、
TCP、或UDP协议头部中。
。目标IP地址：Internet资源IP地址。
。源IP地址：私网IP地址
。目标端口：Internet资源TCP或UDP端口
。源端口：源应用程序TCP或UDP端口
请求主机或者其他路由器将此IP数据包发送给NAT服务器，然后由NAT服务器向外发送的数据包的地址解析如下：
。目的IP地址：Internet资源IP地址
。源IP地址：ISP分配的公用地址。
。目标端口：Internet资源TCP或UDP端口
。源端口：重新映射的源应用程序TCP或UDP端口
NAT将重新映射的IP数据包发送到Internet。响应计算机向NAT的服务器返回一个响应。当NAT服务器接收到此响应时，该数据
包含以下地址信息。
。目标IP地址：ISP分配的公用地址
。源IP地址: Internet资源IP地址
。目标端口：重新映射的源应用程序TCP或UDP端口
。源端口：Internent资源的TCP或者UDP端口
当NAT服务器完成映射和解析后，将向客户端发送数据包，此数据包包含以下地址信息。
。目标IP地址：私网IP地址
。源IP地址：Internet资源IP地址
。目标端口：源应用程序TCP或者UDP端口
。源端口：Internet资源TCP或UDP端口
对于向外发送的数据包，源IP地址和TCP/UDP端口号将被映射到一个公用源IP地址和一个可能变化的
TCP/UDP端口号。度易于接收的数据包，目标IP地址和TCP/UDP端口号将被映射到私网IP地址和初始TCP/UDP
端口号。
21.1.3 NAT技术类型
NAT地址转换有【静态转换】和【动态转换】两种主要类型，而【端口地址转换】只是动态NAT转换中的一种特殊类型
1. 静态转换
静态转换是指将内部网络的私网IP地址转换为公网IP地址，IP地址是一对一的，并且是一成不变的。
2. 动态转换
动态转换是指将内部网络的私网IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定、随机的，所有被授权访问Internet的
私网IP地址可以随机转换为任何指定的合法公用IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及哪些合法
公用IP地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于
网络内部的计算机数量时，可以采用动态的转换方式。
3. 端口地址转换
端口地址转换(NAPT)是指改变外出数据报的源端口并进行端口转换。采用端口地址转换方式，内部网络的所有主机均可
公网一个合法外部IP地址实现对Internent的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时又可以隐藏网络内部的所有
主机，有效避免来自Internent的攻击。因此，目前网络中应用最多的是端口地址转换方式。
21.2 NAT服务器配置实例
iptables使用nat表来实现NAT转换，常用来实现SNAT、DNAT、MASQUERADE和REDIRECT方式。
21.2.1 nat表、链和目标动作。
iptables中的表和链之间的关系如下表所示，一个表一般支持多个链，其中nat表支持POSTROUTING、PREROUTING和OUTPUT链。
iptables表和链的关系
----------------------------------------------------------------------------------------------
表 链
----------------------------------------------------------------------------------------------
filter INPUT
---------------------------------------------------------------
FORWARD
---------------------------------------------------------------
OUTPUT
----------------------------------------------------------------------------------------------
nat POSTROUTING
---------------------------------------------------------------
PREROUTING
---------------------------------------------------------------
OUTPUT
----------------------------------------------------------------------------------------------
mangle INPUT
---------------------------------------------------------------
OUTPUT
---------------------------------------------------------------
FORWARD
---------------------------------------------------------------
POSTROUTIGN
---------------------------------------------------------------
PREROUTING
----------------------------------------------------------------------------------------------
raw OUTPUT
---------------------------------------------------------------
PREROUTING
----------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
表 描述 支持的链
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
filter netfilter默认表，过滤数据包设置 INPUT、FORWARD和OUTPUT
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
nat 当数据包建立新的连接时，nat表能够修改数据包， PREROUTING、OUTPUT和POSTROUTING
完成网络地址转换
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
mangle 用在数据包的特殊变更操作，比如修改TOS特性 PREROUTING、OUTPUT、INPUT、FORWARD和POSTROUTING
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
raw 优先级最高，设置raw一般是为了不再让iptables做 PREROUTING和OUTPUT
数据包的连接跟踪处理，提高性能。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
nat表的链和目标动作的关系
------------------------------------------------------------------------------------------
链 目标动作
-------------------------------------------------------------------------------------------
SNAT
POSTROUTING -------------------------------------------
MASQUERADE
--------------------------------------------------------------------------------------------
DANT
PREROUTING ---------------------------------------------
REDIRECT
--------------------------------------------------------------------------------------------
POSTROUTING：在数据包离开防火墙时改变数据包的源地址
PREROUTING 数据包达到防火墙时改变数据包的目的地址
21.2.2 实现SNAT
SNAT方式将转换数据包的源IP地址，如果企业局域网内的计算机采用共享的方式访问Internet，就需要使用SNAT,将本地的
私网IP地址替换为公网的IP地址。SNAT之能用在nat表的POSTROUTING链，并且只要连接的第一个符合条件的数据包被SNAT进行
地址转换，那么这个连接的其它所有数据包都会自动完成地址替换工作，并且这个规则还会应用于这个连接的其它数据包。
在转换数据包的源IP地址时，按下表指定天魂的IP地址和端口
指定替换的IP地址和端口
-------------------------------------------------------------------------------
指定方式 举例
-------------------------------------------------------------------------------
指定单独的IP地址 192.168.1.1
-------------------------------------------------------------------------------
指定一段连续的IP地址范围 192.168.1.1-192.168.1.20
-------------------------------------------------------------------------------
指定端口范围 192.168.1.1:1024-2000
--------------------------------------------------------------------------------
同时指定一段连续的IP地址范围和端口范围 192.168.1.1-192.168.1.20:1024-2000
--------------------------------------------------------------------------------
注意：在指定端口范围的时候，一定要加上-p tcp或-p udp
实例：在公司内部配置一台NAT服务器，为公司网络内的客户端计算机连接Internet提供服务，具体参数如下：
。公司内部网络：192.168.0.0/24
。NAT服务器内网卡(eth0) IP地址：192.168.0.203
。NAT服务器外网卡(eth2) IP地址：192.168.1.1
。NAT服务器主机名: Master
1.打开内核路由转发功能
-->vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
-->sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
kernel.sysrq = 0
kernel.core_uses_pid = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
kernel.msgmnb = 65536
kernel.msgmax = 65536
kernel.shmmax = 68719476736
kernel.shmall = 4294967296
2.配置iptables规则
-->iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth2 -j SNAT --to-source 192.168.1.1
-->iptables -t nat -L
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
REDIRECT tcp -- 192.168.0.0/24 anywhere tcp dpt:http redir ports 3128
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
SNAT all -- anywhere anywhere to:192.168.1.1
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
3.保存iptables规则
-->service iptables save
iptables：将防火墙规则保存到 /etc/sysconfig/iptables： [确定]
21.2.3 实现DNAT
DNAT方式将改写数据包的目的IP地址，比如企业内部有一台Web服务器，使用私网IP地址，这时互联网用户是
无法访问该服务的，通过使用DNAT方式，在NAT服务器接收到数据包之后，通过转换数据包的目的IP地址，信息会
转发给企业内部的Web服务器，这个过程是透明的，用户感觉像直接在与内网服务器进行通信一样。
实例：在公司内部配置一台NAT服务器，发布企业内部的Web服务器，使得互联网用户可以访问该网站，具体
参数如下：
。NAT服务器内网卡(eth0) IP地址:192.168.0.203
。NAT服务器外网卡(eth1) IP地址：192.168.1.1
。NAT服务器主机名:Master1
。企业内部Web服务器IP地址：192.168.0.188
1.配置iptables规则
-->iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.1.1 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.0.188
--> iptables -t nat -L
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
REDIRECT tcp -- 192.168.0.0/24 anywhere tcp dpt:http redir ports 3128
DNAT tcp -- anywhere 192.168.1.1 tcp dpt:http to:192.168.0.188
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
SNAT all -- anywhere anywhere to:192.168.1.1
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
2.保存iptables规则
-->service iptables save
iptables：将防火墙规则保存到 /etc/sysconfig/iptables： [确定]
21.2.4 实现MASQUERADE
MASQUERADE方式和SNAT的作用差不多，都是改变数据包的源IP地址，但是它只是针对外部接口使动态IP地址，不需要指定转换的
IP地址，可以实现IP伪装。如果企业网络采用拨号方式接入Internet，而没有对外的静态IP地址，那么建议使用MASQUERADE
实例：在公司内部配置一台NAT服务器，为公司网络内的客户端计算机以外部接口(ppp0)动态IP地址连接Internet提供服务。
具体参数如下：
。公司内部网络：192.168.0.0/24
。NAT服务器内网卡(eth0) IP地址：192.168.0.203
。NAT服务器外网卡(ppp0) IP地址：动态IP地址
。NAT服务器主机名：Master1
1.配置iptables规则
-->iptables -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -s 192.168.0.0/24 -j MASQUERADE
-->iptables -t nat -L
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
REDIRECT tcp -- 192.168.0.0/24 anywhere tcp dpt:http redir ports 3128
DNAT tcp -- anywhere 192.168.1.1 tcp dpt:http to:192.168.0.188
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
SNAT all -- anywhere anywhere to:192.168.1.1
MASQUERADE all -- 192.168.0.0/24 anywhere
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
2.保存iptables规则
-->service iptables save
iptables：将防火墙规则保存到 /etc/sysconfig/iptables： [确定]
21.2.5 实现透明代理
REDIRECT目标动作相当于对进入接口进行DNAT的一种简单方便的形式，将数据包重定向到IP地址为进入系统时的
网络接口的IP地址， 目的端口改写为指定的目的端口，这种方式可以应用于透明代理。
实例：
在公司内部配置一台NAT服务器，将NAT服务器端口80接收到的数据重定向到端口3128，从而实现透明代理，具体
参数如下：
。公司内部网络：192.168.0.0、24
。NAT服务器内网卡(eth0)IP地址：192.168.0.203
。NAT服务器外网卡(eth1)IP地址：192.168.1.1 （实际应该为公网IP地址）
。NAT服务器主机名: Master1
。目的端口:80
。将目的端口重定向到：3128
1. 配置iptables规则
使用以下命令在NAT服务器上添加iptables规则
-->iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp -s 192.68.0.0/24 --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 3128
--> iptables -L -t nat
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
REDIRECT tcp -- 192.168.0.0/24 anywhere tcp dpt:http redir ports 3128
DNAT tcp -- anywhere 192.168.1.1 tcp dpt:http to:192.168.0.188
REDIRECT tcp -- 192.68.0.0/24 anywhere tcp dpt:http redir ports 3128
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
SNAT all -- anywhere anywhere to:192.168.1.1
MASQUERADE all -- 192.168.0.0/24 anywhere
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
2.保存iptables规则
-->service iptables save
iptables：将防火墙规则保存到 /etc/sysconfig/iptables： [确定]
注意：iptables配置完成之后，还需要将Squid服务器配置成透明代理服务器。
21.2.6 控制iptables服务
1.启动iptables服务
-->service iptables start
2.停止iptables服务
-->service iptables stop
3.重新启动iptables服务
-->service iptables restart
4.查看iptables服务运行状态
-->ervice iptables status
表格：filter
Chain INPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 state RELATED,ESTABLISHED
2 ACCEPT icmp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
3 ACCEPT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
4 ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 state NEW tcp dpt:22
5 REJECT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 reject-with icmp-host-prohibited
6 ACCEPT tcp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
7 ACCEPT udp -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0
Chain FORWARD (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 REJECT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 reject-with icmp-host-prohibited
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
表格：nat
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 REDIRECT tcp -- 192.168.0.0/24 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 redir ports 3128
2 DNAT tcp -- 0.0.0.0/0 192.168.1.1 tcp dpt:80 to:192.168.0.188
3 REDIRECT tcp -- 192.68.0.0/24 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 redir ports 3128
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
1 SNAT all -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 to:192.168.1.1
2 MASQUERADE all -- 192.168.0.0/24 0.0.0.0/0
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
num target prot opt source destination
5.开机自动启动iptables服务
-->chkconfig iptables on
-->chkconfig --list iptables
iptables 0:关闭 1:关闭 2:启用 3:启用 4:启用 5:启用 6:关闭
21.3 NAT客户端配置
21.3.1 Linux客户端配置
在Linux系统中，要设置系统默认网关，可以修改/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0文件
或利用“网络连接”图形工具来实现。
1.编辑/etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth0
-->vim /etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth0
GATEWAY=192.168.0.203
-->vim /etc/sysconfig/network
2015/6/19 GATEWAY=192.168.0.203
-->/etc/init.d/network restart
。图形方式
-->系统-->首选项-->网络连接-->添加-->有线网络-->编辑
-->IPv4设置-->添加-->地址 子网掩码 网关
192.68.0.204 255.255.255.0 192.168.0.203 #网关指向NAT服务器IP
-->应用-->关闭
21.3.2 Windows客户端配置
win7:
-->开始-->控制面板-->网络和共享中心-->更改适配器
-->本地连接属性-->Inernet 协议版本 (TCP/IPv4)-->默认网关：192.168.0.203 （为NAT服务器IP）
-->确定