NATNetwork Address Translation网络地址转换)是把数据包中的源地址(端口)或目标地址(端口)转换成需要的地址。NAT由以下两个步骤完成:

(1)   原有地址被转换成所映射的地址。

(2)   把返回的数据包进行地址还原。

NAT的优点在于:

l  可以在内部网络使用私网地址。私网地址在Internet上是不可以路由,只有转换成公网地址后,才能使用。

l  NAT把真实的IP隐藏起来,攻击者就无法知道主机的真实地址。

l  如果两个网络地址重叠的话,通过NAT可以实现网络的互通。


基本NAT工作过程举例

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(1)   内网用户主机(192.168.1.2)向外网服务器(8.8.8.8)发送的IP报文1将通过NAT设备。

(2)   NAT设备查看报头内容,发现报文1是发往外网的,将其源IP地址字段的私网地址192.168.1.2转换成一个可在Internet上选路的公网地址10.10.10.10,并将报文1发送给外网服务器,同时在NAT设备的网络地址转换表(NAT表)中记录这一映射。

(3)   外网服务器给内网用户发送的应答报文2(其初始目的IP地址为10.10.10.10)到达NAT设备后,NAT设备再次查看报头内容,查找当前网络地址转换表的记录,用内网私有地址192.168.1.2替换初始的目的IP地址。

(4)   上述的NAT过程对终端(如图中的HostServer)来说是透明的。对外网服务器而言,它认为内网用户主机的IP地址就是10.10.10.10,并不知道有192.168.1.2。因此,NAT“隐藏”了企业的私有网络。



Z-S系列防火墙支持多种NAT方式,可以实现公网IP地址和私网IP地址的单向或双向转换,常被作为专门的NAT设备使用。Z-S系列防火墙支持的NAT方法包括:

l  静态NAT

l  动态NAT

l  PAT

1.1.2  静态NAT

静态NAT是将原地址固定地翻译为映射地址,无论出入方向。如1所示,10.1.0.359.108.29.187建立了一对一的静态映射。与动态NATPAT不同,静态NAT是固定的翻译,所以目标网络也可以访问原网络。

图1   静态NAT示例

                                             

1.1.3  动态NAT

动态NAT把一组原IP地址翻译成可以在目标网络路由的映射地址池。映射地址池中的地址数量可以比原IP地址少。翻译的过程是原地址和映射地址一一对应的。该对应仅仅是在该会话有效的时候存在,当会话失效后,对应就消失了。如2  所示,10.1.0.[3-8]被翻译成59.108.29.[90-99],实现和外网的通讯。但是对于外网的机器来说,10.1.0.[3-8]是不可见的。

图2     动态NAT示例

1.1.4  PAT

PAT又称为端口映射,它实现的是多个IP映射为一个外网IP。在地址转换的过程中,将原地址和原端口转换成映射的地址和大于1024以上的端口。每个连接都要有一个独立的转换,因为不同的连接的原IP的源端口是不同的。如3  ,10.1.0.3:102510.1.0.3:1026需要不同的转换过程。PAT能够非常有效地利用现有的Internet公网IP地址资源。

图1-3     PAT示例

1.1.5  基于防火墙策略的NAT

Z-S系列防火墙可以实现对上述各类NAT的细粒度控制,使NAT功能完全与用户的需求进行匹配,非常灵活方便。用户可以从以下维度进行NAT策略控制:

l  哪些地址需要进行NAT

l  什么时间段内进行NAT

l  目标地址为多少的时候进行NAT

l  哪些服务要做NAT

l  防火墙的什么端口到什么端口之间进行NAT