Bài 6: Cấu hình NAT trên Router

6.1. Khái niệm chung về NAT

Hai mươi năm trước đây, IPv4 đưa ra một mô hình địa chỉ và cũng đáp ứng được

một trong khoảng thời gian, nhưng trong tương lai gần không đáp ứng đủ. Trong

khi đó, IPv6 được xem là một không gian địa chỉ không giới hạn, thì được triển

khai thử nghiệm chậm chạp và chắc chắn sẽ thay thế IPv4 trong tương lai gần.

Trong thời gian chờ đợi sự thay đổi đó, một số kỹ thuật để có thể sử dụng để sử

dụng có hiệu quả tài nguyên IP đó là: NAT (Network Address Translation); PAT

( Port address translation ); VLSM ( Variable-Length Subnet Mask ).

Nat là chữ viết tắt của chữ Network Address Translate (Dịch địa chỉ IP). NAT có

02 mục đích

ƒ Ẩn địa chỉ IP trong hệ thống mạng nội bộ trước khi gói tin đi ra Internet

giằm giảm thiểu nguy cơ tấn công trên mạng

ƒ Tiết kiệm không gian địa chỉ IP

Có 03 phương án NAT

ƒ Nat tĩnh (Static Nat)

ƒ Nat động (Dynamic Nat)

ƒ Nat overload - PAT (Port Address Translate)

Host A sử dụng 1 địa chỉ dành riêng 192.168.2.23, host B sử dụng 1 địa chỉ công

cộng 192.31.7.130. Khi Host A gửi một packet đến host B, backet sẽ được

truyền qua router và router thực hiên qúa trình NAT. NAT sẽ thay thế địa chỉ

nguồn private ip address (192.168.2.23) thành một public IP address

(203.10.5.23) và forwards the packet., với địa chỉ này packet sẽ được định tuyến

trên internet tới destination address (192.31.7.130). Khi host B gửi gói tin hồi

đáp tới host A, destination address của gói tin sẽ là 203.10.5.23. gói tin này đi

qua router và sẽ được NAT thành địa chỉ 192.168.2.23

Inside local address - Địa chỉ IP được gán cho một host của mạng trong. Đây là

địa chỉ được cấu hình như là một tham số của hệ điều hành trong máy tính hoặc

được gán một cách tự động thông qua các giao thức như DHCP. Địa chỉ này

không phải là những địa chỉ IP hợp lệ được cấp bởi NIC (Network Information

Center) hoặc nhà cung cấp dịch vụ Internet.

Inside global address - Là một địa chỉ hợp lệ được cấp bởi NIC hoặc một nhà

cung cấp dịch vụ trung gian. Địa chỉ này đại diện cho một hay nhiều địa chỉ IP

inside local trong việc giao tiếp với mạng bên ngoài

Outside local address - Là địa chỉ IP của một host thuộc mạng bên ngoài, các

host thuộc mạng bên trong sẽ nhìn host thuộc mạng bên ngoài thông qua địa chỉ

này. Outside local không nhất thiết phải là một địa chỉ hợp lệ trên mạng IP (có

thể là địa chỉ private).

Outside global address - Là địa chỉ IP được gán cho một host thuộc mạng ngoài

bởi người sở hữu host đó. Địa chỉ này được gán bằng một địa chỉ IP hợp lệ trên

mạng Internet.

Với sơ đồ mạng (Hình 6.1) ta có NAT Table

ƒ Inside local address 192.168.2.23

ƒ Inside global address 205.10.5.23

ƒ Outside globaladdress 197.31.7.130

Các gói tin bắt nguồn từ phần mạng "inside" sẽ có địa chỉ source IP là địa chỉ

kiểu "inside local" và destination IP là "ouside local" khi nó còn ở trong phần

mạng "inside". Cũng gói tin đó, khi được chuyển ra mạng "outside" source IP

address sẽ được chuyển thành "inside global address" và địa destination IP của

gói tin sẽ là "outside global address".

Ngược lại, khi một gói tin bắt nguồn từ một mạng "outside", khi nó còn đang ở

mạng "outside" đó, địa chỉ source IP của nó sẽ là "outside global address", địa

chỉ destination IP sẽ là "inside global address". Cũng gói tin đó khi được chuyển

vào mạng "inside", địa chỉ source sẽ là "outside local address" và địa chỉ

destination của gói tin sẽ là "inside local address".

6.2 Nat tĩnh - Static NAT

Nat tĩnh hay còn gọi là Static NAT là phương thức NAT một đổi một. Nghĩa là

một địa chỉ IP cố định trong LAN sẽ được ánh xạ ra một địa chỉ IP Public cố

định trước khi gói tin đi ra Internet. Phương pháp này không nhằm tiết kiệm địa

chỉ IP mà chỉ có mục đích ánh xạ một IP trong LAN ra một IP Public để ẩn IP

nguồn trước khi đi ra Internet làm giảm nguy cơ bị tấn công trên mạng.

Ví dụ: chuyển đổi một địa chỉ IP riêng 165.10.1.2 255.255.255.0 sang dải địa ch

IP công cộng từ 169.10.1.50 dến 169.10.1.100. Dùng (Netsim) để cấu hình. Sau

khi cấu hình song ta dùng lệnh show ip nat translations sẽ có kế quả như sau.

Phương án này có nhược điểm là nếu trong LAN có bao nhiêu IP muốn đi ra

Internet thì ta phải có từng đó IP Public để ánh xạ. Do vậy phương án NAT tĩnh

chỉ được dúng với các máy chủ thuộc vùng DMZ với nhiệm vụ Public các Server

này lên Internet.

6.3. Nat động - Dynamic NAT

Nat động (Dynamic NAT) là một giải pháp tiết kiệm IP Public cho NAT tĩnh.

Thay vì ánh xạ từng IP cố định trong LAN ra từng IP Public cố định. LAN động

cho phép NAT cả dải IP trong LAN ra một dải IP Public cố định ra bên ngoài.

Ví dụ:

Hệ thống LAN trong công ty có 100 IP, nếu muốn 100 IP này truy cập Internet

thì theo phương án NAT tĩnh công ty sẽ phải thuê từ ISP 100 IP Public. Điều này

quá tốn kém, giải pháp NAT động cho phép chỉ cần thuê từ ISP 10 IP Public nếu

tại cùng một thời điểm chỉ có 10 IP trong LAN truy cập Internet. Tuy nhiên giải

pháp NAT động vẫn có hạn chế vì nếu tại một thời điểm công ty cần 20 IP trong

LAN truy cập Internet thì mười IP truy cập sau sẽ phải đợi đến khi nào có IP rỗi

(các IP trước không chiếm dụng IP Public nữa) thì mới có thể truy cập Internet

được. Chính vì thế giải pháp NAT động ít khi được sử dụng.

6.4. Nat Overload - PAT

Nat overload - PAT là giải pháp được dùng nhiều nhất đặc biệt là trong các

Modem ADSL, đây là giải pháp mang lại cả hai ưu điểm của NAT đó là:

ƒ Ẩn địa chỉ IP trong hệ thống mạng nội bộ trước khi gói tin đi ra Internet

giằm giảm thiểu nguy cơ tấn công trên mạng

ƒ Tiết kiệm không gian địa chỉ IP

Bản chất PAT là kết hợp IP Public và số hiệu cổng (port) trước khi đi ra Internet.

Lúc này mỗi IP trong LAN khi đi ra Internet sẽ được ánh xạ ra một IP Public kết

hợp với số hiệu cổng

Trong ví dụ trên PAT sử dụng số port nguồn cùng với địa chỉ IP riêng bên trong

để phân biệt khi chuyển đổi. Router thực hiện chuyển đổi địa chỉ ip nguồn từ

10.0.0.4 sang 179.9.8.80. port nguồn 1331. tương tự ip nguồn từ 10.0.0.2 sang

179.9.8.80. port nguồn là 1555

Giải pháp PAT thực sự tiết kiệm không gian địa chỉ IP vì với mỗi IP Public có

thể đại diện cho 65.536 IP trong LAN theo lý thuyết, tuy nhiên thực tế mỗi IP

Public đại diện cho khoảng 4000 IP trong LAN. Đây cũng là một con số địa chỉ

IP khổng lồ thừa sức cung cấp cho bất kỳ một công ty nào lớn nhất thế giới