IPtables之四：NAT原理和配置

 

NAT一般情况下分为SNAT，DNAT和PNAT

此篇主要讲述的是使用iptables配置NAT，所以这3种NAT的区别和应用场景就简单的说明一下

 

SNAT：源地址转换

目标地址不变，重新改写源地址，并在本机建立NAT表项，当数据返回时，根据NAT表将目的地址数据改写为数据发送出去时候的源地址，并发送给主机

目前大多都是解决内网用户用同一个公网地址上网的情况

DNAT：目标地址转换

和SNAT相反，源地址不变，重新修改目标地址，在本机建立NAT表项，当数据返回时，根据NAT表将源地址修改为数据发送过来时的目标地址，并发给远程主机

在DNAT的基础上，可以根据请求数据包的端口做PNAT（端口转换，也称为端口映射），可以更句请求数据包不同的端口改写不同的目标地址，从而发送给不同的主机

这在用一个公网地址做不同服务时用的比较多，而且相对来说，用NAT的方式可以隐藏后端服务器的真实地址，更加的安全

 

在使用iptables实现nat之前，再来回头说说iptables的基础原理

在这个模型中，完成nat的实现，数据要经过prerouting—forword--postrouting这3个链

 

分析SNAT的数据流向过程

首先进入prerouting，发现不是本网段的地址，而后开始查找路由表（查找路由的过程在prerouting和forword之间），于是经过forword链进行转发，在通过postrouting时进行NAT转换。

在这个流程中，NAT转换的步骤在postrouting链上实现，之所以不再prerouting上做nat是因为数据包在进来之前，还不知道是本网段地址还是外网地址

 

再分析DNAT的数据流向过程

在DNAT中，NAT要在prerouting链上做。之前提到过，在数据进入主机后，路由选择过程是在prerouting和forword之间的，所以应该先做地址转换之后，再进行路由选择，而后经过forword，最后从postrouting出去

 

理论说了一堆，接下来用实验环境来验证下（用dia画的图，比较搓。。。在ubuntu下将就用下了。）

其中pc1是我本机，系统是ubuntu12.04，NAT和PC2是vmware虚拟机

 

nat主机网络配置

 

SNAT

在做nat之前，要先把路由功能打开，不然数据包连forword都过不了

[root@localhost ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

 

添加nat表项

[root@localhost ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.16.93.0/24  -j SNAT --to-source 10.0.0.1

表示在postrouting链上，将源地址为172.16.93.0/24网段的数据包的源地址都转换为10.0.0.1

 

查看下表项

 

验证效果：

先看下本机的网络配置

添加一条去往10.0.0.0/24网段的静态路由

lust@host:~$ sudo route add -net 10.0.0.0/24 gw 172.16.93.129

 

然后在主机上对vmnet1网段进行抓包

lust@host:~$ sudo tcpdump -i vmnet1 –v

 

在主机上ping 10.0.0.2，观察抓到的包

通过抓包可以发现，去往10.0.0.2的源地址为10.0.0.1，说明nat成功的将源地址改写

 

以上是实验验证部分

 

这里再介绍一个SNAT的常用选项：MASQUERADE

此选项可以用在动态获取IP地址的主机，常用在家庭adsl拨号上

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 172.16.93.0/24 -o eth1 -j MASQUEREADE

在这里最好使用 -o 接口来明确指定从哪个接口出去，MASQUEREADE会调用该接口的地址作为源地址出去（不指定接口也可以，不过在主机上有多个IP地址的情况下最好配置一下）

 

 

DNAT

对于DNAT就不再做实验验证了，和SNAT是差不多的，这里介绍下常用的几种用法

 

在DNAT中，要把规则定义在PREROUTING链中

iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.0.0.1 -j DNAT –-to-destination 172.16.93.1

此条规则将请求IP为10.0.0.1的数据包转发到后端172.16.93.1主机上

 

iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.0.0.1 -p tcp –-dport 80 -j DNAT –-to-destination 172.16.93.1

此条规则将请求IP为10.0.0.1并且端口为80的数据包转发到后端的172.16.93.1主机上，通过定义不同的端口，就可以实现PNAT，将同一个IP不同的端口请求转发到后端不同的主机

 

iptables -t nat -A PREROUTING -d 10.0.0.1 -p tcp –-dport 80 -j DNAT –-to-destination 172.16.93.1:8080

此条规则在上条规则的基础上，发往后端的数据包的目标端口改为8080，在后端主机的web服务器上使用8080端口接收访问， 这样能更好的保护后端主机

 

iptables系列NAT部分就写到这里，有什么不明白的可以留言探讨。下一篇将会讲述使用iptables的7lay实现7层的访问控制，也就是在第一篇中所说的网关代理型防火墙，可以实现控制qq，bt等应用程序的网络访问