·網(wǎng)絡(luò)通訊與安全····電腦知識與技術(shù)NAT技術(shù)及應(yīng)用田祥宏(金陵科技學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院,江蘇南京21000)摘要:隨著 Internet技術(shù)的飛速發(fā)展,使越來越多的用戶加入到互聯(lián)網(wǎng),任何兩臺主機間通信都必須擁有全球惟的P地址,而不久P地址將會用完,為解決P地址即將耗盡,可以使用NAT技術(shù)來節(jié)省IP地址關(guān)鍵詞:NA;地址;靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換;動態(tài)地址轉(zhuǎn)換;端口地址轉(zhuǎn)換(PAT)中圖分類號:TP393文獻標識碼:ANAT Technology and its Application(inling Institute of Technology, Nanjing 210001, China)Abstract: More and more users join in Internet by Internet technology spreading very quickly. In Internet, Two hoststhat can communicate must get a unique IP address. But IP address resource will run out of. Thus, For solving the problem, We can save IP address resource by using NAT technologyKey words: NAT; IP address; SAT; DAT; PAT( Port Address Translation隨著 Internet技術(shù)的飛速發(fā)展,使越來越多的用戶NAT的功能,就是指在一個局域網(wǎng)內(nèi)部,根據(jù)需要加入到互聯(lián)網(wǎng),任何兩臺主機間通信都必須擁有全球可以隨意使用自定義的P地址(必須是用于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)惟一的P地址,到目前為止,lpw4近43億個P地址已的私有P地址),而不需要經(jīng)過申請。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,各經(jīng)被用去了一大半,并且每年都以8000萬個甚至更快計算機間通過內(nèi)部的P地址進行通訊。而當內(nèi)部的計的速度被消耗,相信在不久的將來,P地址將會用完算機要與外部 Internet網(wǎng)絡(luò)進行通訊時,具有NAT功(有專家預(yù)計在2008年將會用完),為解決P地址即將能的設(shè)備(比如:路由器)負責(zé)將其內(nèi)部的P地址轉(zhuǎn)換耗盡的問題,人們可以采很多技術(shù)來節(jié)省PP地址的使為合法的P地址(即經(jīng)過申請的IP地址)進行通信用,其中NAT技術(shù)就是其中的一種2NAT的應(yīng)用環(huán)境1NAT基本原理2.1一個企業(yè)不想讓外部網(wǎng)絡(luò)用戶知道自己的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換( Network Address Translation,NAT)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu),可以通過NAT將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部 Internet是用于將一個地址域(如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) Intranet)映射到另隔離開,則外部用戶根本不知道通過NAT設(shè)置的內(nèi)部個地址域(如國際互聯(lián)網(wǎng) Internet)的標準方法IP地址。socket或者其他可能的各種類型ARP欺騙工具來重定時間向通信(4)偽造ISA攻擊下面是簡單的說明有關(guān)OSPF的4種拒絕服務(wù)的這個攻擊主要是gled守護程序的錯誤引起的,需攻擊方法要所有 gated進程停止并重新啟動來清除偽造的不正I) Max age attack攻擊確的LSA,導(dǎo)致拒絕服務(wù)的產(chǎn)生。這個攻擊相似對硬件SA的最大age為一小時(3600),攻擊者發(fā)送帶有的路由器不影響并且對于新版本的 gated也沒有效最大 Maxage設(shè)置的ISA信息包,這樣,最開始的路由age項中的突然改變值的競爭。如果攻擊者持續(xù)的突然2× nemesis--ospf能對OsPF協(xié)議產(chǎn)生上述攻擊,但是器通過產(chǎn)生刷新信息來發(fā)送這個LSA,而后就引起在ospf太多的選項和需要對OsPF有詳細插入最大值到信息包給整個路由器群將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)混深刻的了解,所以一般的攻擊耆和管理人員難于實現(xiàn)亂和導(dǎo)致拒絕服務(wù)攻擊這些攻擊。并且也聽說 nemesIs-ospf也不是一直正常正(2 Sequence+攻擊確的工作,就更限制了這個工具的使用價值即攻擊者持續(xù)插入比較大的 LSA sequence(序列)OSPF認證需要KEY的交換,每次路由器必須來回號信息包,根據(jù)OsPF的RFC介紹因為 LS seque傳遞這個KEY來認證自己和嘗試傳遞OSPF消息,路lumber(序列號)欄是被用來判斷舊的或者是否同樣的由器的 HELLO信息包在默認配置下是每10秒在路由LSA,比較大的序列號表示這個ISA越是新近的。所以器之間傳遞,這樣就給攻擊者比較的大機會來竊聽這到攻擊者持續(xù)插入比較大的 LSA seqμ uence(序列)號信個KEY,如果攻擊者能竊聽網(wǎng)絡(luò)并獲得這個KEY的息包時候,最開始的路由器就會產(chǎn)生發(fā)送自己更新的話,OSFF信息包就可能被偽造,更嚴重的會盲目重定LSA序列號來超過攻擊者序列號的競爭,這樣就導(dǎo)致向這些被偽造的OSPF信息包了網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定并導(dǎo)致拒絕服務(wù)攻擊參考文獻(3)最大序列號攻擊[1http://www.3our,com/pconline/network/infosort/1_1就是攻擊者把最大的序列號0x7 FFFFFFF插入。根據(jù)OSPF的RFC介紹,當想超過最大序列號的時候2 Hang Liu OSPF -TE ESupport ofLSA就必須從路由 domain(域)中刷新,有 InitialSequerShared Mesh restoration 2004-02reNumber初始化序列號。這樣如果攻擊者的路由器序列號被插入最大序列號,并即將被初始化,理論上就會版社200中國煤化工北京郵電大學(xué)出馬上導(dǎo)致最開始的路由器的競爭。但在實踐中, JiNaoCNMHGeA發(fā)現(xiàn)在某些情況下,擁有最大 MaxSeq(序列號)的ISA收稿口并沒有被清除而是在連接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中保持一小時的電腦知識與技術(shù)·網(wǎng)絡(luò)通訊與安全22一個企業(yè)申請的合法 Internet IP地址很少,而hostname 2501內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶很多?？梢酝ㄟ^NAT功能實現(xiàn)多個用戶ip nat inside source static 10.1.1.2 192.1.1.2同時共用一個合法P與外部 Internet進行通信ip nat inside source static 10. 1. 1.3 192.1 1.33設(shè)置NAT所需路由器的硬件配置和軟ip nat inside source static 10. 1. 1.4 192.1 1.4件配置erne設(shè)置NAT功能的路由器至少要有一個內(nèi)部端口ip address10.1.1.1255.25255.0( Inside),一個外部端口( Outside)。內(nèi)部端囗連接的網(wǎng)ip nat inside絡(luò)用戶使用的是內(nèi)部IP地址私IP地址內(nèi)部端口可以為任意一個路由器端口。外部端口ip address I92.1.1.1255.25255.0連接的是外部的網(wǎng)絡(luò),如 Internet。外部端口可以為路由ip nat outsIde器上的任意端口no ip mroute-cachebandwidth 2000設(shè)置NAT功能的路由器的IOS應(yīng)支持NAT功能本文事例所用路由器為Cico2501,其IOS為11.2版clockrate 2000000本以上支持NAT功能)terface Serial4關(guān)于NAT的幾個概念no ip address內(nèi)部本地地址( Inside local address):分配給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的計算機的內(nèi)部PP地址(即私有IP地址)。內(nèi)部合法地址( Inside global address):對外進入PPip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0通信時,代表一個或多個內(nèi)部本地地址的合法IP地址。line con o需要申請才可取得的IP地址。line aux o5NAT的類型及設(shè)置方法line vty o 4NAT設(shè)置可以分為靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換、動態(tài)地址轉(zhuǎn)換ord cisco端囗地址轉(zhuǎn)換(PA配置完成后可以用以下語句進行查看:5.1靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換將內(nèi)部本地地址與內(nèi)部合法地址進show ip nat translations行一對一的轉(zhuǎn)換,且需要指定和哪個合法地址進行轉(zhuǎn)52動態(tài)地址轉(zhuǎn)換換。如果內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)有E-mai服務(wù)器或FTP服務(wù)器等可動態(tài)地址轉(zhuǎn)換也是將本地地址與內(nèi)部合法地址以為外部用戶提供的服務(wù),這些服務(wù)器的P地址必須對一的轉(zhuǎn)換,但是動態(tài)地址轉(zhuǎn)換是從內(nèi)部合法地址池采用靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換,以便外部用戶可以使用這些服中動態(tài)地選擇一個末使用的地址對內(nèi)部本地地址進行轉(zhuǎn)換。靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換基本配置步驟動態(tài)地址轉(zhuǎn)換基本配置步驟在內(nèi)部本地地址與內(nèi)部合法地址之間建立靜態(tài)(1)在全局設(shè)置模式下,定義內(nèi)部合法地址池地址轉(zhuǎn)換。在全局設(shè)置狀態(tài)下輸入Ip nat inside source static內(nèi)部本地地址內(nèi)部合法子網(wǎng) nat pool地址池名稱起始P地址終止P地址地址其中地址池名稱可以任意設(shè)定。(2)指定連接網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部端囗在端囗設(shè)置狀態(tài)下輸(2)在全局設(shè)置模式下,定義一個標準的 access--h規(guī)則以允許哪些內(nèi)部地址可以進行動態(tài)地址轉(zhuǎn)換。ip nat insideAccess-list標號 permit源地址通配符(3)指定連接外部網(wǎng)絡(luò)的外部端口在端口設(shè)置狀態(tài)其中標號為1-99之間的整數(shù)(標號在1-99是因下輸入為使用的是標準ACL)(3)在全局設(shè)置模式下,將由 access-list指定的內(nèi)部注:可以根據(jù)實際需要定義多個內(nèi)部端口及多個本地地址與指定的內(nèi)部合法地址池進行地址轉(zhuǎn)換。外部端囗ip nat inside source list訪問列表標號pool內(nèi)部合實例1法地址池名字本實例實現(xiàn)靜態(tài)NAT地址轉(zhuǎn)換功能。將2501的以(4)指定與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連的內(nèi)部端口在端囗設(shè)置狀太口作為內(nèi)部端口,同步端口0作為外部端口。其中10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4的內(nèi)部本地地址采用靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換。其內(nèi)部合法地址分別對應(yīng)為192.1.1.2)指定與外部網(wǎng)絡(luò)相連的外部端口192.1.1.3.192.1.1.4路由器2501的配置:Ip nat outside實例2本實例中硬件配置同上,運用了動態(tài)NAT地址轉(zhuǎn)version 11.3換功能。將2501的以太口作為內(nèi)部端口,同步端口0no service password-encryption作為外部端口。其中10.1.1.0網(wǎng)段采用動態(tài)地址轉(zhuǎn)換1RFC1918為私有、內(nèi)部使用保留了A類(范圍對應(yīng)內(nèi)部合法地址為192.1.1.2~192.1.1.1010.0.0.0-10.255255.255)、B類(范圍172160中國煤化工17231.25525)和C類(范圍192.168.00192.16825255)地址,這些地址不能在 Internet上被路CNMHG由·網(wǎng)絡(luò)通訊與安全····電腦知識與技術(shù)ip nat pool aaa 192.1 1.2 192.1.1 10 netmask501的配置255.255.255.0Current configurationip nat inside source list 1 pool aaaversion 1 1.3erface Ethernet0no serviceord-encryptionp address 10.1.1.1255.2552550hostname 2501ip nat pool bbb 192.1.1 1 192. 1. 1. 1 netmaskinterface Serial5.255.255.0ip address1921.11255.255.2550ip nat inside source list I pool bbb overloadip nat outsidenterface Ethernetno ip mroute-cachip address I0.1.1.1255.255.2550bandwidth 2000ip nat insideno fair-qinterface Serial0clockrate 2000000ip address 192.1.1.1255.255.255.0interface Serialbandwidth 2000ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0clockrate 2000000access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255line con oline aux oline vty 0 4no ip classlessip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial5.3端口地址轉(zhuǎn)換端囗地址轉(zhuǎn)換首先是一種動態(tài)地址轉(zhuǎn)換,但是它可以允許多個內(nèi)部本地地址共用一個內(nèi)部合法地址只申請到少量PP地址但卻經(jīng)常同時有多于合法地址個password cisco數(shù)的用戶上外部網(wǎng)絡(luò)的情況,這種轉(zhuǎn)換極為有用以上三種NAT類型是比較常見的,它們各有自己通過路由器內(nèi)部利用上層的如TCP或UDP端口號等的優(yōu)缺點,靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換適合比較簡單的轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)唯一標識某臺計算機換并不能節(jié)省P地址,只是起到保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的作用端口地址轉(zhuǎn)換配置步驟動態(tài)地址轉(zhuǎn)換只是轉(zhuǎn)換IP地址,它為每一個內(nèi)部的IP在全局設(shè)置模式下,定義內(nèi)部合地址池地址分配一個臨時的外部PP地址,主要應(yīng)用于撥號,對子網(wǎng)ntpo地址池名字起始P地址終止P地址于頻繁的遠程連接也可以采用動態(tài)地址轉(zhuǎn)換,不過這種方式也并不節(jié)省P地址;PAT(端口地址轉(zhuǎn)換)是人其中地址池名字可以任意設(shè)定們比較熟悉的一種轉(zhuǎn)換方式,普遍應(yīng)用于接入設(shè)備中在全局設(shè)置模式下,定義一個標準的 access-list規(guī)它可以將中小型的網(wǎng)絡(luò)隱藏在一個合法的P地址上則以允許哪些內(nèi)部本地地址可以進行動態(tài)地址轉(zhuǎn)換。它將內(nèi)部連接映射到外部網(wǎng)絡(luò)中的一個單獨的PP地址list標號源地址通配符上,同時在該地址上加上一個NAT設(shè)備選定的TCP端其中標號為1-99之間的整數(shù)口號,而在 Internet中使用PAT時,所有不同的TCP和在全局設(shè)置模式下,設(shè)置在內(nèi)部的本地地址與內(nèi)UDP信息流看起來好像來源于同一個IP地址。以上三部合法P地址間建立復(fù)用動態(tài)地址轉(zhuǎn)換種都是從內(nèi)向外轉(zhuǎn)換,NAT還有一種類型,就是TCPp nat inside source list訪問列表標號pol內(nèi)部合負載均衡,這種類型是由外到內(nèi)的翻譯,這里不再贅法地址池名字 overload述,有興趣的讀者可以查詢《 Cisco路由器手冊》。在端口設(shè)置狀態(tài)下,指定與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)相連的內(nèi)部6結(jié)束語端囗盡管使用PAT可以實現(xiàn)多個內(nèi)部P地址共用個外部P地址上 Internet,可以節(jié)省部分外部P地址在端口設(shè)置狀態(tài)下,指定與外部網(wǎng)絡(luò)相連的外部但如果內(nèi)部的P地址過多,而共享的外部P地址太少,就會導(dǎo)致信道的阻塞。使用PAT技術(shù)來節(jié)省外部PIp地址只是一個臨時性的辦法,解決I地址缺乏的最終實例3:應(yīng)用了端口動態(tài)NAT地址轉(zhuǎn)換功能。將辦法是盡快將當前的lpy4升級到Ipv6,因為lp6采用25o1的以太口作為內(nèi)部端口,同步端口0作為外部端128位的P地址,其地址資源非常豐富?？?。10.1.1.0網(wǎng)段采用端口動態(tài)地址轉(zhuǎn)換。假設(shè)企業(yè)只參考文獻申請了一個合法的P地址1921.1.1。蔡學(xué)軍,梁廣民,王隆杰,張立娟網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)M]高等教育出版社20042ACL( Access Control List,訪問控制列表)是應(yīng)用2中國煤化工wne130com在路由器接口的指令列表。ACL指令列表是用來告訴3JC一配置手冊htp!路由器哪些數(shù)據(jù)包可以轉(zhuǎn)發(fā),哪些數(shù)據(jù)需要阻塞,起到www.netCNMHG收稿日期:2005-09個過濾網(wǎng)絡(luò)通信流量的作用。