NAT 解析

网络地址转换(NAT, Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术，是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术，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。防火墙都运行NAT，主要原因是：公网地址不够使用；隐藏内部IP地址，增加安全性；允许外网主机访问DMZ。
　　动态NAT和PAT
　　在图1中，内部主机访问外网和DMZ时，都需要转换源地址，配置方法如下：
　　FW(config)# nat (inside) 1 10.0.1.0 255.255.255.0
　　指定需要转换的源地址。其NAT ID为1。用于匹配global命令中的NAT ID。
　　FW(config)# global (outside) 1 61.136.150.10-61.136.150.20
　　指定用于替代源地址的地址池。其NAT ID为“1”，表明内口NAT ID为1的地址将被替换为地址池中的地址。该方式即为动态NAT。
　　FW(config)# global (dmz) 1 10.0.2.20
　　指定用于替代源地址的唯一地址。其NAT ID为“1”，表明内口NAT ID为1的地址都将被替换为同一地址(10.0.2.20)。该方式即为动态PAT。
　　收到来自内网的IP包后，防火墙首先根据路由表确定应将包发往哪个接口，然后执行地址转换。
　　静态NAT
　　在图1中，为使外部用户可访问DMZ中的服务器，除适当应用ACL外，还需将服务器的IP地址(10.0.2.1)映射(静态转换)为公网地址(如61.136.151.1)，静态转换命令如下：
　　FW (config)# static (dmz,outside) 61.136.151.1 10.0.2.1 netmask
　　255.255.255.255
　　本例中子网掩码为255.255.255.255，表示只转换一个IP地址。若参数形如“10.0.2.0 61.136.151.0 netmask 255.255.255.0”，则表示要完成一个子网到另一个子网的静态转换。
　　静态PAT

图1 多口NAT

　　在图1中，欲完成10.0.2.1:8080(TCP)到61.136.152.1:80(TCP)的静态映射，命令如下：
　　FW(config)# static (dmz,outside) tcp 61.136.152.1:80 10.0.2.1:8080 netmask255.255.255.255
　NAT前后，源地址不变
　　启用NAT控制后(通常NAT控制都处于启用状态)，内部主机的地址必须经过NAT，方可与其他接口所连接的网络进行通信。在实践中，有时某些源地址并无改变的必要，甚至不允许改变。
　　要求：内部子网125.221.40.0/24在NAT后，地址与真实地址相同。
　　解决方法一:“Identity NAT”
　　FW(config)# nat (inside) 0 125.221.40.0 255.255.255.0
　　特点：支持策略NAT(本文不涉及)，仅允许内部主机主动建立连接，如图2所示。

图2 单向连接

　　解决方法二:“Static Identity NAT”
　　FW(config)# static (inside,outside) 125.221.40.0 125.221.40.0 netmask 255.255.255.0
　　特点：可指定目的接口，内、外部主机均可主动建立连接，如图3所示。

图3 双向连接

　　解决方法三：“NAT exemption”
　　FW(config)# access-list exempt permit ip 125.221.40.0 255.255.255.0 anyFW(config)# nat (inside) 0 access-list exempt
　　特点：占用的资源较少。内、外部主机均可主动建立连接，如图3所示。
NAT与DNS记录重写
　　在图4所示场景中，DMZ中服务器的真实地址(10.0.2.1)已映射为外部地址(61.136.151.1)。DNS服务器位于外网，其中包含可将syr.tgcep.edu.cn解析为外部地址61.136.151.1的A记录。
　　外网用户可通过域名或外部地址正常访问WWW服务器。内部用户可通过真实地址(10.0.2.1)访问WWW服务器，但是，如果内部用户需要通过域名访问WWW服务器，则需要将域名解析为真实地址10.0.2.1。
　　可以在启用防火墙的DNS检测功能(在默认情况下，该功能处于启用状态)后，通过DNS记录重写实现这一功能。
　　欲实现DNS重写，需要在配置地址映射时，加入关键字DNS。就本例而言，相关配置如下：
　　FW(config)# static (dm z,outside) 61.136.151.1 10.0.2.1 dns
　　内网主机通过域名访问DMZ中WWW服务器的过程标示于图4-2-4中：①内网主机运行浏览器，向DNS服务器发送DNS请求；②DNS服务器以地址61.136.151.1回复；③防火墙接收到回复报文后，送DNS检测引擎进行处理。检测引擎检索到NAT配置“static (dmz,outside) 61.136.151.1 10.0.2.1 dns”，将DNS回复报文中的地址61.136.151.1改写为10.0.2.1(NAT配置中的关键字DNS是必须的，否则防火墙不进行改写操作)；④将经过修改后DNS回复送内网主机；⑤内网主机向DMZ中的服务器发送HTTP请求。

图4 NAT与DNS记录重写

　　ASA 8.3 的NAT
　　ASA 8.3 版本对NAT 的语法进行了革命的改变不再支持NAT-Control，使用了更加灵活和更加易于组合object /object-group的新方式。迁移命令如下,
　　FW(config)# nat-control
　　过去的配置命令。
　　FW(config)# object network obj_any
　　FW(config-network)# subnet 0.0.0.0 0.0.0.0
　　FW(config-network)# nat (inside,outside) dynamic obj-0.0.0.0
　　FW(config-network)# object network obj-0.0.0.0
　　FW(config-network)# host 0.0.0.0
　　FW(config)# object network obj_any-1
　　FW(config-network)# subnet 0.0.0.0 0.0.0.0
　　FW(config-network)# nat (inside,mgmt) dynamic obj-0.0.0.0
　　FW(config)# object network obj_any-2
　　FW(config-network)# subnet 0.0.0.0 0.0.0.0
　　FW(config-network)# nat (inside,dmz) dynamic obj-0.0.0.0
　　在客户升级版本后，如果不使用迁移命令,从外网的访问将不受NAT的限制,可以正常访问。(作者单位：1为三峡电力职业学院；2为三峡大学)