iptables nat 原理（SNAT和DNAT，NAT之二）

iptables nat 原理

同filter表一样，nat表也有三条缺省的"链"(chains)：

• PREROUTING:目的DNAT规则

把从外来的访问重定向到其他的机子上，比如内部SERVER，或者DMZ。
因为路由时只检查数据包的目的ip地址，所以必须在路由之前就进行目的PREROUTING DNAT;
系统先PREROUTING DNAT翻译——>再过滤（FORWARD）——>最后路由。
路由和过滤（FORWARD)中match 的目的地址，都是针对被PREROUTING DNAT之后的。

• POSTROUTING:源SNAT规则

在路由以后在执行该链中的规则。
系统先路由——>再过滤（FORWARD)——>最后才进行POSTROUTING SNAT地址翻译
其match 源地址是翻译前的。

• OUTPUT:定义对本地产生的数据包的目的NAT规则

========================内网访问外网 -J SNAT============================

-j SNAT
-j SNAT：源网络地址转换，SNAT就是重写包的源IP地址
SNAT 只能用在nat表的POSTROUTING链里
only valid in the nat table, in the POSTROUTING chain.

-j SNAT --to-source ipaddr[-ipaddr][:port-port]
ipaddr:

• a single new source IP address
• range of IP addresses
• or you can add several --to-source options. a simple round-robin takes place between these adresses.

port range(only valid if the rule also specifies -p tcp or -p udp)
If no port range is specified, then source ports below 512 will be
mapped to other ports below 512


-j MASQUERADE
用于外网口public地址是DHCP动态获取的（如ADSL）

iptables -t nat -A POSTROUTING –o eth1 –s 192.168.1.0/24 –j MASQUERADE iptables -t nat -A POSTROUTING -o ppp0 -j MASQUERADE

MASQUERADE --to-ports port[-port]
only valid if the rule also specifies -p tcp or -p udp.


固定public 地址（外网接口地址）的最基本内访外SNAT

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -o eth0 -j SNAT --to 你的eth0地址

多个内网段SNAT,就是多条SNAT语句即可

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -o eth0 -j MASQUERADE

非外网口地址为NAT用，必须先要绑定到接口上，如eth0 :1,eth0 :2




================================外网访问内网 –J DNAT===========================


DNAT
only valid in PREROUTING
--to-destination ipaddr[-ipaddr][:port-port]
DNAT：目的网络地址转换，重写包的目的IP地址

典型的DNAT的例子

外部接口ip：210.83.2.206 内部接口ip：192.168.1.1 ftp服务器　：　ip 192.168.1.3 web服务器　：　ip 192.168.1.4

iptables -t nat -A PREROUTING -d 210.83.2.206 -p tcp --dport 21 -j DNAT --to 192.168.1.3 iptables -t nat -A PREROUTING -d 210.83.2.206 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to 192.168.1.4

DNAT静态映射
IPTABLES没有CISCO那种static map


DNAT用于内部SERVER的load-balance（即CISCO的rotery）

iptables –t nat –A PREROUTING –d 219.142.217.161 –j DNAT --to-destination 192.168.1.24-192.168.1.25

DNAT 带端口映射(改变SERVER的端口)
一个FTP SERVER从内部192.168.100.125:21映射到216.94.87.37:2121的例子

iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp -d 216.94.87.37 --dport 2121 -j DNAT --to-destination 192.168.100.125:21

通常外网DNAT访问内网SERVER，内网SERV ER回包的源地址是经过另一个单独的SNAT进程的。而不属于DNAT STATIC进程的一部分。
这样对于P-t-P的网络应用，就必须另设一个和DNAT相适应的SNAT。
对于穿过NAT，被NAT映射改变端口号的应用，也必须用一个单独的SNAT对回包的端口进行映射

iptables -t nat -A POSTROUTING -p tcp -s 192.168.100.125 --sport 21 -j SNAT --to-source 216.94.87.37:2121

不这样做的话，FTP SERVER会返回21到外网的客户机，外网用户发出一个to 2121的FTP request,收到一个from 21的，会不认
上面的好象不必，做过实验了：

/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.4.0.0/16 -o $WAN_INT -j SNAT --to 124.126.86.137 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 2022 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:22

DNAT照样要做RULE，DNAT只是翻译，仍要做ACCEPT。（而且注意是FORWARD，不是INPUT）

/sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9000 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9001 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 22 -j ACCEPT ##########NAT CHAIN############### /sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.4.0.0/16 -o $WAN_INT -j SNAT --to 124.126.86.137 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 2022 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:22 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9001 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9001 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9000 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9000

DNAT的FORWARD RULE总是出错，原来：DNAT RULE是在PREROUTING语句之后执行的，即DNAT RULE要match翻译过来的新接口号
一开始按翻译前的原始接口做RULE，发觉9000和9001都通过，但2022总通不过

/sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9000 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9001 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 2022 -j ACCEPT ##########NAT CHAIN############### /sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.4.0.0/16 -o $WAN_INT -j SNAT --to 124.126.86.137 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 2022 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:22 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9001 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9001 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9000 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9000

后来发现原来9000和9001都是端口不变的翻译，只有2022是由2022到22的翻译。
而FORWARD是在PREROUTING执行后执行的，此时2022已经被翻译成22了，当然不匹配2022那个rule了
改正：

/sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9000 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 9001 -j ACCEPT /sbin/iptables -A FORWARD -i $WAN_INT -m state --state NEW -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

==============================NAT troubleshooting===================================

-i ，-o 参数在NAT中的用途
对于PREROUTING链，只能用-i,通常是外网口
对于POSTROUTING和OUTPUT，只能用-o，通常也是外网口

linux iptables通常都用外网口地址做NAT public地址
用非外网口的同网段地址做DNAT public地址，失败
失败原因是，非外网口地址为DNAT用，必须要绑定到接口上，如eth0 :1,eth0 :2

连续public 地址SNAT （也要先绑定到子接口上eth0:x）

iptables –t nat –A POSTROUTING –s 192.168.1.0 –j SNAT --to-source 219.142.217.161-219.142.217.166

一段连续的地址，这样可以实现负载平衡。每个流会被随机分配一个IP。


不存在所谓的PAT。理由：没有PAT相关的RFC
PAT是CISCO自己的概念

Linux实现的就是完整的NAT和NAPT（可以进行端口替换，参见RFC3022）
但是端口并没有bind到本地协议栈上。所以不受本地端口资源65535的限制。

源端口必须>1024

iptables –t nat –A POSTROUTING -p tcp,udp –s 192.168.1.0 –j SNAT --to-source 219.142.217.161:1024-32000

这样包的源端口就被限制在1024-32000了


端口转换限定

iptables –A POSTROUTING –o eth1 –s 192.168.1.0/24 –j MASQUERADE --to-ports 1024-30000

只转换1024以上低于30000的源端口

对于”内网访问内网SERVER在外网的地址”的特殊处理
o 网内客户机10.4.3.119发起一个访问请求给映射后的地址124.126.86.138（10.4.3.150）
o 防火墙收到这个向124.126.86.138请求后根据策略表匹配发现是一个对内部服务器10.4.3.150映射，防火墙会通过纯路由的方式将数据包转发给服务器 10.4.3.150
o 服务器10.4.3.150收到请求后，发现源地址为10.4.3.119的客户机发来了一个请求，并且这台主机与自己在同一个网段内，于是直接将回应包SYN+ACK发送给主机10.4.3.119（就不再经过FW）
o 10.4.3.119收到这个包后会感觉很奇怪，因为它从来就没有给10.4.3.150发送过连接请求报文（他只给124.126.86.138)发送过，所以就会将回应报文丢弃
解决：增加一个朝向内部网10.4.3.150访问的POSTROUTING SNAT

/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.4.0.0/16 -o $WAN_INT -j SNAT --to 124.126.86.137 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 2022 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:22 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9001 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9001 /sbin/iptables -t nat -A PREROUTING -d 124.126.86.138 -p tcp --dport 9000 -j DNAT --to-destination 10.4.3.150:9000

/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -d 10.4.3.150 -j SNAT --to 10.4.0.198 把发往内部server ip 10.4.3.150的包的源地址改成FW内网口地址10.4.0.198 这样就能从内部访问内部SERVER的外部地址

上例的另一种情况：禁止server在内网访问他自己在外网的公有地址
iptables -t nat -A PREROUTING -d 219.142.217.161 -j DNAT --to 192.168.1.24
iptables -t nat -A PREROUTING -d 210.83.2.206 -s ! 192.168.1.24 -p tcp --dport 21 -j DNAT --to 192.168.1.24
-s !内网SERVER地址 DNAT --to 内网server地址

 

NAT表删除 iptables -t nat -F