17.11. Даемон преобразования сетевых адресов (natd)

17.11.1. Обзор

Даемон преобразования сетевых адресов (Network Address Translation) во FreeBSD, широко известный как natd(8), является даемоном, который принимает входящие IP-пакеты, изменяет адрес отправителя на адрес локальной машины и повторно отправляет эти пакеты в потоке исхдящих пакетов. natd делает это, меняя IP-адрес отправителя и порт таким образом, что когда данные принимаются обратно, он может определить расположение источника начальных данных и переслать их машине, которая запрашивала данные изначально.

Чаще всего NAT используется для организации так называемого Совместного Использования Интернет.

17.11.2. Настройка

Из-за исчерпания пространства адресов в IPv4 и увеличения количества пользователей высокоскоростных каналов связи, таких, как кабельное подключение или DSL, необходимость в решении по Совместному Использованию Интернет растёт. Возможность подключить несколько компьютеров через одинственное соединение и IP-адрес делает natd(8) подходящим решением.

Чаще всего у пользователя имеется машина, подключенная к кабельному каналу или каналу DSL с одним IP-адресом и есть желание использовать этот единственный подключенный компьютер для организации доступа в Интернет другим компьютерам в локальной сети.

Для этого машина FreeBSD, находящаяся в Интернет, должна выступать в роли шлюза. Эта шлюзовая машина должна иметь два сетевых адаптера--один для подключения к маршрутизатору Интернет, а другой для подключения к ЛВС. Все машины в локальной сети подключаются через сетевой концентратор или коммутатор.

Подобная конфигурация часто используется для совместного использования доступа в Интернет. Одна из подключенных к локальной сети машин подключается к Интернет. Остальные машины работают с Интернет посредством этой "шлюзовой" машины.

17.11.3. Настройка

В файле конфигурации ядра должны присутствовать следующие параметры:

    options IPFIREWALL
    options IPDIVERT

Дополнительно, если это нужно, можно добавить следующее:

    options IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT
    options IPFIREWALL_VERBOSE

В файле /etc/rc.conf должны быть такие строки:

    gateway_enable="YES"
    firewall_enable="YES"
    firewall_type="OPEN"
    natd_enable="YES"
    natd_interface="fxp0"
    natd_flags=""

При использовании вышеуказанных параметров в файле /etc/rc.conf при загрузке будет запущена команда natd -interface fxp0. Эту команду можно запустить и вручную.

Каждой машине и интерфейсу в ЛВС должен быть назначен IP-адрес из адресного пространства частных сетей, как это определено в RFC 1918, а в качестве маршрутизатора по умолчанию должен быть задан IP-адрес машины с natd из внутренней сети.

Например, клиент a и b в ЛВС имеют IP-адреса 192.168.0.2 и 192.168.0.3, а интерфейс машины с natd в локальной сети имеет IP-адрес 192.168.0.1. Маршрутизатором по умолчанию для клиентов a и b должна быть назначена машина с natd, то есть 192.168.0.1. Внешний, или Интернет-интерфейс машины с natd не требует особых настроек для работы natd.

17.11.4. Перенаправление портов

Минусом использования natd является то, что машины в локальной сети недоступны из Интернет. Клиенты в ЛВС могут выполнять исходящие соединения во внешний мир, но не могут обслуживать входящие. Это является проблемой при запуске служб Интернет на клиентских машинах в локальной сети. Простым решением является перенаправление некоторых портов Интернет машины с natd на клиента локальной сети.

Пусть, к примеру, сервер IRC запущен на клиенте A, а веб-сервер работает на клиенте B. Чтобы это работало, соединения, принимаемые на портах 6667 (irc) и 80 (веб), должны перенаправляться на соответствующие машины.

Программе natd(8) должна быть передана команда -redirect_port с соответствующими параметрами. Синтаксис следующий:

         -redirect_port proto targetIP:targetPORT[-targetPORT]
                     [aliasIP:]aliasPORT[-aliasPORT]
                     [remoteIP[:remotePORT[-remotePORT]]]

В примере выше аргументы должен быть такими:

        -redirect_port tcp 192.168.0.2:6667 6667
        -redirect_port tcp 192.168.0.3:80 80

Аргумент -redirect_port может использоваться для указания диапазонов портов, а не конкретного порта. Например, tcp 192.168.0.2:2000-3000 2000-3000 будет перенаправлять все соединения, принимаемые на портах от 2000 до 3000 на порты от 2000 до 3000 на клиента A.

Эим параметры могут использоваться при непосредственном запуске natd(8) или их можно поместить в параметр

    natd_flags=""

Для получение информации о других параметрах настройки обратитесь к справочной странице по natd(8)

17.11.5. Перенаправление адреса

Перенаправление адреса полезно, если имеется несколько адресов IP, и они должны быть на одной машине. В этой ситуации natd(8) может назначить каждому клиенту ЛВС свой собственный внешний IP-адрес. Затем natd(8) преобразует исходящие от клиентов локальной сети пакеты, заменяя IP-адреса на соответствующие внешние, и перенаправляет весь трафик, входящий на некоторый IP-адрес, обратно конкретному клиенту локальной сети. Это также называют статическим NAT. К примеру, пусть IP-адреса 128.1.1.1, 128.1.1.2 и 128.1.1.3 принадлежат шлюзовой машине. 128.1.1.1 может использоваться в качестве внешнего IP-адреса шлюзовой машины, когда как 128.1.1.2 и 128.1.1.3 будут перенаправляться обратно к клиентам ЛВС A и B.

Синтаксис для -redirect_address таков:

-redirect_address localIP publicIP

В примере этот аргумент будет выглядеть так:

-redirect_address 192.168.0.2 128.1.1.2 -redirect_address 192.168.0.3 128.1.1.3

Как и для -redirect_port, эти аргументы также помещаются в строку natd_flags файла /etc/rc.conf. При перенаправлении адресов нет нужды в перенаправлении портов, потому что перенаправляются все данные, принимаемые для конкретного IP-адреса.

Внешние IP-адреса машины с natd должны быть активизированы и являться алиасами для внешнего интерфейса. Обратитесь к rc.conf(5), чтобы это сделать.