NAT

NAT eli Network Address Translation on 1996/97 kehitetty tekniikka, jonka tarkoituksena oli vähentää IPv4-osoitteiden kulutusta. Ennen sen kehittämistä jokaisella Internetiin kytketyllä koneella oli oltava oma IP-osoite.

NATin avulla reititin voi saada kaikki sen takaa sisäverkosta ulospäin Internetiin otetut yhteydet näkymään reitittimen omalla IP-osoitteella, jolloin sisäverkon koneilla voi olla mitkä tahansa lähiverkon IP-osoitteet niiden vaikuttamatta Internet-liikenteeseen.

Kun paketti NATatun verkon sisäpuolelta tulee Internetiin päin olevaan reitittimeen, vaihtaa reititin siihen oman julkisen IP-osoitteensa sisäverkon koneen IP-osoitteen tilalle. Vastaavasti reititin vaihtaa verkkonsa sisäpuolelle tulevien pakettien osoitteet julkisesta koneiden yksityisiin. Näin sisäverkon ulkopuolella olevat koneet eivät voi tietää pakettien tulevan useammalta kuin yhdeltä koneelta.

NATin ongelma

Ongelma NATin kanssa on, että reitittimellä usein on vain yksi tai muutama ulkoinen osoite, jolloin sisäverkon koneita ei voi suoraan (one-to-one NAT) yhdistää ulkoverkon ip-osoitteisiin. Jos sisäverkon koneen pitää kuunnella verkkoa, reitittimelle on kerrottava mihin sisäverkon koneeseen tiettyyn reitittimen ip-osoitteeseen ja tcp/udp-porttiin ulkoa tuleva yhteys on ohjattava.

Käytännössä sisäverkon koneisiin ei voi ottaa yhteyttä ulkoa, ellei erikseen määrätä tiettyä konetta kohteeksi, joko oletusarvoisesti tai palvelukohtaisesti. Etenkin tiettyjen palvelujen kanssa tämä on ongelmallista: aktiivitilassa FTP:n, IRC:n tiedonsiirtoprotokolla DCC:n tai VoIP (SIP, H323) -protokollien käyttö on usein vaikeaa tai mahdotonta verkon sisäpuolelta. Tällöin on joko käytettävä erillisiä ytimen moduuleita ftp:lle ja irc/dcc:lle (ip_nat_irc ja ip_nat_ftp) reitittimessä tai FTP:n ollessa kyseessä tyydyttävä sen passiivitilaan.

Paikalliset IP-osoitteet

NATatun sisäverkon koneiden IP-osoitteiksi ei voi valita aivan mitä tahansa. Jos esimerkiksi yhden koneen osoitteeksi asetettaisiin 62.220.250.162, mikä on www.flug.fi:n IP-osoite, niin sisäverkosta ei enää FLUGin sivuille pääsisi, koska kaikki pyynnöt ohjautuisivat sille sisäverkon koneelle, jolle tämä osoite on asetettu. Tästä syystä IANA on kehittänyt RFC 1918 -standardin, jossa määritellään sisäverkoissa sallitut IP-osoiteavaruudet. Nämä osoitteet eivät voi olla käytössä Internetin puolella. Ne ovat seuraavat:

   10.0.0.0     -   10.255.255.255  (10/8 prefix)
   172.16.0.0   -   172.31.255.255  (172.16/12 prefix)
   192.168.0.0  -   192.168.255.255 (192.168/16 prefix)

NATin päällekytkeminen Linuxissa

Voimassaolevat reititykset voit putsata seuraavalla komennolla:

iptables -t nat -F

Voimassaolevat reititykset voit listata komennolla:

iptables -t nat -L

Komenna seuraavasti pääkäyttäjänä (root):

modprobe iptable_nat
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ethX -j MASQUERADE

Tässä ethX on ulospäin liikennöivä verkkolaite (voi olla esim. eth0 tai eth1). Jos käytät PPPoE:tä tai modeemia, on ethX korvattava pppX:llä. Jos taas käytössäsi on ISDN, on laitteen nimi ipppX. WLAN-korteilla taas laitenimi on yleensä muotoa wlanX.

Viimeisen komennon voi antaa myös muodossa

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/255.255.255.0 -o ethX -j MASQUERADE 

jolloin 192.168.0.0/255.255.255.0:n tilalle laitat sisäverkkosi osoitteen.

Jos sinulla on kiinteä IP-osoite, niin komento on tämä:

iptables -t nat -A POSTROUTING -o ethX -j SNAT --to PYSYVÄ_IP-OSOITTEESI

Tässä ethX on "ulosmenevä" laite eli verkkokortti jota kautta liikennöit ulkoverkkoon. Komennon voi myös antaa muodossa:

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/255.255.255.0 -o ethX -j SNAT --to PYSYVÄ_IP-OSOITTEESI

Tässä 192.168.0.0/255.255.255.0 on sisäverkon osoite ja ethX on ulospäin menevä laite.

Monissa jakeluissa NAT:in päällekytkeminen onnistuu myös jakelun omilla graafisilla asetusohjelmilla, esimerkiksi jollakin Internet-yhteyden jako -velholla tai palomuuriasetustyökalulla. Monissa asetusohjelmissa NAT:ista käytetään nimitystä masquerading.

NAT Fireholilla

Fireholilla NAT on helppo toteuttaa seuraavanlaisesti. Tässä esimerkissä siis InternetVerkkolaite on verkkolaite (vaikkapa eth0), joka on kytketty Internetiin, ja SisäverkonVerkkolaite (vaikkapa eth1) on sitten kytketty verkkoon, jonka koneet halutaan NAT:n taakse.

router internet2lan inface InternetVerkkolaite outface SisäverkonVerkkolaite
        masquerade reverse
        client all accept

Katso myös

• DHCP
• Verkkoliitynnät
• Palomuuri

Aiheesta muualla

• Masquerading-Simple-HOWTO
• IP-Masquerade-HOWTO
• IPMasquerading+Napster-HOWTO
• RFC1918
• Internet Assigned Numbers Authority
• Artikkeli Osoitteenmuunnos Wikipediassa