ENSP-----防火墙NAT策略

一.NAT概述

NAT的分类

• NAT no-PAT：类似思科的动态转化，多对多，不转化端口，不能解约公网IP地址，实际应用场景使用较少，主要适用于需要上网的用户较少，而公网IP地址有足够多的场景
• NAPT（网络地址端口转换）：类似于思科的PAT，NATP即转换报文的源地址，又转换源端口。转换后地址不能是外网接口IP地址，属于多对多或者多对一的转换，可以节省公网IP地址，使用场景较多
• Easy-IP（出接口地址）：因其转换方式非常简单，所有也被称为Easy-IP、和NAPT一样，即转换源IP地址，又转换源端口。区别是出接口地址方式转换后的地址只能是NAT设备外网接口所配置的IP地址，属于多对一转换，可以节约IP地址
• NAT Server：静态一对一发布，主要用于内部服务器需要对internet提供服务时使用
• Smart NAT（智能转换）：与源IP地址，源端口和协议类型有关的一种转换，将源IP地址和源端口转换为固定公网IP地址和端口，能解决一些特殊应用在普遍NAT中无法实现的问题
• 三元组NAT：与源地址、源端口和协议类型有关的一种转换，将源IP地址和源端口转换为固定公网IP地址和端口，能解决一些特殊应用在普遍NAT中无法实现的问题，主要应用外部访问局域网的一些P2P应用

黑洞路由的产生与分析

• 在特定的NAT转换时，可能会产生环路及无效ARP，关于其如何产生，大概就是，在有些NAT的转换方式中，是为了解决内网连接Internet，而映射出了一个公有IP，那么，若此时有人通过internet来访问这个映射出来的公有IP，就会产生这两种情况。解决这个问题的办法就是配置黑洞路由（将internet主动访问映射出来的地址流量指定到空接口null0)
• 黑洞路由的应用场景

NAT类型	描述	是否配置黑洞路由
NAT no-PAT	当公网用户访问转换后地址时产生环路或者产生ARP报文	是
NAT PAT	当公网用户访问转换后地址时产生环路或者产生ARP报文	是
Easy-ip（出口地址）	转换后的地址就是外网接口的地址，公网用户访问该地址被防火墙接收（策略允许）或丢弃（策略不允许），不产生环路	否
NAT Server （粗泛）	当公网用户访问映射地址时直接转发给内部服务器	否
NAT Server （精细）	当公网用户访问映射地址时产生环路或者产生ARP报文	是

Server-map表

• 状态化防火墙中会有一张表叫做会话表，用来记录的是内网访问外网时的一个连接信息，当外网返回的数据匹配到会话表的记录时，直接放行相关返回流量
• 会话表与server-map表的区别
• 会话表记录的是连接信息，包括连接状态
• server-map表记录的不是当前的连接信息，而是通过分析当前连接的报文后得到的信息，该信息用来解决接下来的数据流通过防火墙的问题。可以将server-map表的作用理解为通过提前计划解决将来的问题，如FTP这种的多端口协议，在从一开始的三次握手，到最后完成数据传输，其过程中，可能端口会发生改变等问题，server-map正好可以解决这种问题
• 然而在NAT中也需要这个server-map表，就是在有数据流量通过NAT的方式穿越防火墙时，server-map表会记录其源地址和转换后地址的对应关系，从而使后续流量可以不用查看NAT策略，直接匹配到server-map表，从而实现高效的NAT转换。若用户通过互联网转换后的地址时，也可以匹配到server-map表，从而高效的将数据发到内网真实主机（必须保证安全策略允许通过）
• server-map表不用手动配置，是自动生成的，在NAT中，不是所有的表都可以生成server-map表，其中有：NAT no-PAT动态生成server-map表，也就是只有流量通过才会，自动生成server-map表，并且不是长期存在的。NAT Server静态生成server-map表，意味着表中的内容长期存在。NAPT以及出口地址方式，不会生成Server-map表
• 当防火墙上配置某些NAT后，在防火墙上会生成Server-map，默认生成两个Server-map条目，分别是正向条目和反向条目（Reverse）
• 正向条目：携带端口信息，用来使internet用户访问内网中的服务器时直接通过server-map表来进行目标地址转换
• 反向条目：不携带端口信息，且目标地址是任意的，用来使服务器可以访问internet

NAT对报文处理流程图

二.关于防火墙NAT的具体实例

网络拓扑图

服务器的配置

• 分别在FTP、WEB服务器中配置文件根目录，设置文件在该目录中，便于client登录查询

• 在Client配置服务器地址

FW1的详细配置

• 按照拓扑图配置接口地址

sys
[USG6000V1]in g1/0/0
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/0]ip add 100.1.1.2 30
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/0]in g1/0/4
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/4]ip add 192.168.3.1 24
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/4]in g1/0/3
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/3]ip add 192.168.2.1 24
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/3]in g1/0/2
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/2]ip add 192.168.1.1 24
[USG6000V1-GigabitEthernet0/0/0]in g1/0/1
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]ip add 192.168.0.1 24
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]quit

• 按照需求将各个接口添加如各个信任区

[USG6000V1]firewall zone trust 
[USG6000V1-zone-trust]add in g1/0/4
[USG6000V1-zone-trust]add in g1/0/3
[USG6000V1-zone-trust]add in g1/0/2
[USG6000V1-zone-trust]quit
[USG6000V1]firewall zone dmz
[USG6000V1-zone-dmz]add in g1/0/1
[USG6000V1-zone-dmz]quit
[USG6000V1]firewall zone untrust 
[USG6000V1-zone-untrust]add in g1/0/0

• 配置到Client的静态路由

[USG6000V1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 100.1.1.1

• 配置技术部的防火墙NAT规则，easy-ip类型的NAT不会产生server-map

##配置安全策略：
[USG6000V1]security-policy 
[USG6000V1-policy-security]rule name easy			####定义安全策略名字
[USG6000V1-policy-security-rule-easy]source-zone trust        		####源区域为trust
[USG6000V1-policy-security-rule-easy]destination-zone untrust    	####目标区域为untrust
[USG6000V1-policy-security-rule-easy]action permit         		####动作为允许
[USG6000V1-policy-security-rule-easy]quit
[USG6000V1-policy-security]quit

##配置NAT策略：
[USG6000V1]nat-policy 
[USG6000V1-policy-nat]rule name easypolicy    				####定义NAT策略名字
[USG6000V1-policy-nat-rule-easypolicy]source-address 192.168.3.0 24 		####定义源地址
[USG6000V1-policy-nat-rule-easypolicy]source-zone trust   			####定义源区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-easypolicy]destination-zone untrust    		####定义目标区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-easypolicy]action source-nat easy-ip    		####配置出接口方式
[USG6000V1-policy-nat-rule-easypolicy]quit
[USG6000V1-policy-nat]quit

• 配置行政部的防火墙NAT规则，由于在上面已经配置了安全策略所以以下不需要再配置

###配置NAT地址组，地址组中的地址对应的是公网地址100.2.2.12/29。
[USG6000V1]nat address-group napt    				####定义nat地址组名
[USG6000V1-address-group-napt]section 0 100.2.2.12   		####定义组中的地址
[USG6000V1-address-group-napt]mode pat   			####配置为NAPT方式
[USG6000V1-address-group-napt]quit

###配置NAT策略
[USG6000V1]nat-policy
[USG6000V1-policy-nat]rule name napt   				####自定义nat策略的组名
[USG6000V1-policy-nat-rule-napt]source-address 192.168.2.0 24 	####定义需要转换的源地址
[USG6000V1-policy-nat-rule-napt]source-zone trust    		####定义源区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-napt]destination-zone untrust     	####定义目标区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-napt]action source-nat address-group napt  	####关联地址组

###NAPT的NAT类型要配置黑洞路由，所以要针对转换后的全局地址100.2.2.12/32配置黑洞路由。
[USG6000V1] ip route-static 100.2.2.12 32 NULL 0   

• 配置财务部的防火墙NAT规则

###配置NAT地址组，地址组中的地址对应的是公网地址100.2.2.10--100.2.2.11：
[USG6000V1]nat address-group natnopat 				####定义nat地址组名
[USG6000V1-address-group-natnopat]section 0 100.2.2.10 100.2.2.11		####定义组中的地址
[USG6000V1-address-group-natnopat]mode no-pat local 			####配置为NAT No-PAT方式
[USG6000V1-address-group-natnopat]quit

###配置NAT策略：
[USG6000V1]nat-policy
[USG6000V1-policy-nat]rule name nopat  				####自定义nat策略的组名
[USG6000V1-policy-nat-rule-nopat]source-address 192.168.1.0 24 		####定义需要转换的源地址
[USG6000V1-policy-nat-rule-nopat]source-zone trust   			####定义源区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-nopat]destination-zone untrust 			####定义目标区域
[USG6000V1-policy-nat-rule-nopat]action source-nat address-group natnopat 	####关联地址组
[USG6000V1-policy-nat-rule-nopat]quit
[USG6000V1-policy-nat]quit

###针对转换后的全局地址（NAT地址组中的地址）配置黑洞路由：
[USG6000V1]ip route-static 100.2.2.10 32 NULL 0
[USG6000V1]ip route-static 100.2.2.11 32 NULL 0

• 配置DMZ区域中的两台服务器的防火墙NAT规则

###配置安全策略：
[USG6000V1]security-policy 
[USG6000V1-policy-security]rule name todmz  
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]source-zone untrust 
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]destination-zone dmz
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]destination-address 192.168.0.0 24
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]service ftp
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]service http
[USG6000V1-policy-security-rule-todmz]action permit 

###配置NAT server：
[USG6000V1]nat server ftp protocol tcp global 100.2.2.9 21 inside 192.168.0.2 21
[USG6000V1]nat server http protocol tcp global 100.2.2.9 80 inside 192.168.0.3 80

• 查看server-map表和会话表

[USG6000V1]dis firewall server-map
2020-02-12 09:31:47.960 
 Current Total Server-map : 4
 Type: Nat Server,  ANY -> 100.2.2.9:80[192.168.0.3:80],  Zone:---,  protocol:tc
p
 Vpn: public -> public

 Type: Nat Server,  ANY -> 100.2.2.9:21[192.168.0.2:21],  Zone:---,  protocol:tc
p
 Vpn: public -> public

 Type: Nat Server Reverse,  192.168.0.2[100.2.2.9] -> ANY,  Zone:---,  protocol:
tcp
 Vpn: public -> public,  counter: 1

 Type: Nat Server Reverse,  192.168.0.3[100.2.2.9] -> ANY,  Zone:---,  protocol:
tcp
 Vpn: public -> public,  counter: 1
[USG6000V1]dis firewall se tab
2020-02-12 09:49:58.400 
 Current Total Sessions : 3
 ftp  VPN: public --> public  200.1.1.2:2054 +-> 100.2.2.9:21[192.168.0.2:21]
 ftp  VPN: public --> public  200.1.1.2:2056 +-> 100.2.2.9:21[192.168.0.2:21]
 ftp  VPN: public --> public  200.1.1.2:2052 +-> 100.2.2.9:21[192.168.0.2:21]
[FW1]

注：由于老化时间，会导致会话表消失

实验验证

• 在技术部处pingclient

• 在client处访问服务器