【iptables 实战】07 iptables NAT实验

在上一节中，我们将两个网段的机器，通过中间机器的网络转发，能达到互通。再来回顾一下这个网络连接的图
在这里插入图片描述

上一节我们在防火墙实验中，设置了主机B的的转发规则，我们先清空主机B的转发规则

[root@localhost ~]# iptables -F FORWARD

这时候，A和C也是能够互通的

一、SNAT

查看一下主机B的两个网卡

[root@localhost ~]# ifconfig

enp0s8: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.56.106  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.56.255
        inet6 fe80::db6e:9a5d:7349:6075  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:c4:c4:34  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 2132  bytes 878351 (857.7 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1802  bytes 417950 (408.1 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

enp0s9: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 10.1.0.11  netmask 255.255.0.0  broadcast 10.1.255.255
        inet6 fe80::6f7e:d360:eb44:50d2  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 08:00:27:21:7b:f0  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 3199  bytes 310848 (303.5 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 3080  bytes 963634 (941.0 KiB)

主机C ping 主机A

[root@test-c ~]# ping 192.168.56.104
PING 192.168.56.104 (192.168.56.104) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.56.104: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.60 ms
64 bytes from 192.168.56.104: icmp_seq=2 ttl=63 time=1.81 ms
64 bytes from 192.168.56.104: icmp_seq=3 ttl=63 time=1.83 ms
64 bytes from 192.168.56.104: icmp_seq=4 ttl=63 time=1.61 ms

主机A tcpdump查看icmp报文

[root@localhost ~]# tcpdump -i enp0s8 -nn icmp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on enp0s8, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
03:25:52.191447 IP 10.1.0.10 > 192.168.56.104: ICMP echo request, id 2681, seq 8, length 64
03:25:52.191525 IP 192.168.56.104 > 10.1.0.10: ICMP echo reply, id 2681, seq 8, length 64
03:25:53.192233 IP 10.1.0.10 > 192.168.56.104: ICMP echo request, id 2681, seq 9, length 64

可以发现是直连的，IP没有变化

然后开启主机B的NAT后，再在主机A上查看tcpdump的报文

[root@localhost ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.1.0.0/16 -j SNAT --to-source 192.168.56.106

主机A上看到的是106主机B，请求到本机

[root@localhost ~]# tcpdump -i enp0s8 -nn icmp
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on enp0s8, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
03:23:08.675793 IP 192.168.56.106 > 192.168.56.104: ICMP echo request, id 2663, seq 1, length 64
03:23:08.675845 IP 192.168.56.104 > 192.168.56.106: ICMP echo reply, id 2663, seq 1, length 64
03:23:09.677209 IP 192.168.56.106 > 192.168.56.104: ICMP echo request, id 2663, seq 2, length 64
03:23:09.677292 IP 192.168.56.104 > 192.168.56.106: ICMP echo reply, id 2663, seq 2, length 64

二、DNAT

在主机B192.168.56.106 上设置转发规则如下

[root@localhost ~]# iptables -t nat -I PREROUTING -d 192.168.56.106 -p tcp --dport 801 -j DNAT --to-destination 10.1.0.10:80

即访问106机器的801端口，会将数据转发到C主机的80端口上
C主机开启httpd服务
这时候，主机A尝试访问一下

[root@localhost ~]# curl -X GET http://192.168.56.106:801

可以访问到数据
同时在主机B上tcpdump查看一下报文

[root@localhost ~]# tcpdump -i enp0s8 -p tcp port 801 -nn
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on enp0s8, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
05:06:16.442102 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [S], seq 2976570142, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3328446820 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
05:06:16.443153 IP 192.168.56.106.801 > 192.168.56.104.35408: Flags [S.], seq 2959350184, ack 2976570143, win 28960, options [mss 1460,sackOK,TS val 1165808246 ecr 3328446820,nop,wscale 7], length 0
05:06:16.445879 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [.], ack 1, win 229, options [nop,nop,TS val 3328446823 ecr 1165808246], length 0
05:06:16.446365 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [P.], seq 1:83, ack 1, win 229, options [nop,nop,TS val 3328446823 ecr 1165808246], length 82
05:06:16.447290 IP 192.168.56.106.801 > 192.168.56.104.35408: Flags [.], ack 83, win 227, options [nop,nop,TS val 1165808249 ecr 3328446823], length 0
05:06:16.448087 IP 192.168.56.106.801 > 192.168.56.104.35408: Flags [.], seq 1:14481, ack 83, win 227, options [nop,nop,TS val 1165808250 ecr 3328446823], length 14480
05:06:16.448587 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [.], ack 14481, win 455, options [nop,nop,TS val 3328446826 ecr 1165808250], length 0
05:06:16.450968 IP 192.168.56.106.801 > 192.168.56.104.35408: Flags [.], seq 14481:37649, ack 83, win 227, options [nop,nop,TS val 1165808252 ecr 3328446826], length 23168
05:06:16.451369 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [.], ack 37649, win 817, options [nop,nop,TS val 3328446829 ecr 1165808252], length 0
05:06:16.451483 IP 192.168.56.106.801 > 192.168.56.104.35408: Flags [P.], seq 37649:43441, ack 83, win 227, options [nop,nop,TS val 1165808253 ecr 3328446826], length 5792
05:06:16.452178 IP 192.168.56.104.35408 > 192.168.56.106.801: Flags [.], ack 43441, win 907, options [nop,nop,TS val 3328446829 ecr 1165808253], length 0

三、动作MASQUERADE

上文中，我们已经描述了SNAT，也就是源地址转换，那么我们现在来认识一个与SNAT类似的动作：MASQUERADE
当我们拨号网上时，每次分配的IP地址往往不同，不会长期分给我们一个固定的IP地址，如果这时，我们想要让内网主机共享公网IP上网，就会很麻烦，因为每次IP地址发生变化以后，我们都要重新配置SNAT规则，这样显示不是很人性化，我们通过MASQUERADE即可解决这个问题，MASQUERADE会动态的将源地址转换为可用的IP地址，其实与SNAT实现的功能完全一致，都是修改源地址，只不过SNAT需要指明将报文的源地址改为哪个IP，而MASQUERADE则不用指定明确的IP，会动态的将报文的源地址修改为指定网卡上可用的IP地址，示例如下：

[root@localhost ~]# iptables -t nat -I POSTROUTING -s 10.1.0.0/24 -o enp0s8 -j MASQUERADE

如上图所示，我们指定，通过外网网卡出去的报文在经过POSTROUTING链时，会自动将报文的源地址修改为外网网卡上可用的IP地址，这时，即使外网网卡中的公网IP地址发生了改变，也能够正常的、动态的将内部主机的报文的源IP映射为对应的公网IP。

可以把MASQUERADE理解为动态的、自动化的SNAT，如果没有动态SNAT的需求，没有必要使用MASQUERADE，因为SNAT更加高效。

四、动作REDIRECT

使用REDIRECT动作可以在本机上进行端口映射
比如，将本机的8081端口映射到本机的80端口上
主机A(192.168.56.104)做如下设置
[root@localhost ~]# iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 8081 -j REDIRECT --to-ports 80
经过上述规则映射后，当别的机器访问本机的8081端口时，报文会被重定向到本机的80端口上。
当其它主机访问下面的地址时（104主机80端口提供服务），能成功请求
[root@test-c ~]# curl -X GET http://192.168.56.104:8081
REDIRECT规则只能定义在PREROUTING链或者OUTPUT链中。

五、小结

为了方便以后回顾，我们对上述命令进行总结。

如果想要NAT功能能够正常使用，需要开启Linux主机的核心转发功能。

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

SNAT相关操作
配置SNAT，可以隐藏网内主机的IP地址，也可以共享公网IP，访问互联网，如果只是共享IP的话，只配置如下SNAT规则即可。
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.1.0.0/16 -j SNAT --to-source 公网IP

如果公网IP是动态获取的，不是固定的，则可以使用MASQUERADE进行动态的SNAT操作，如下命令表示将10.1网段的报文的源IP修改为eth0网卡中可用的地址。
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.1.0.0/16 -o eth0 -j MASQUERADE

DNAT相关操作
配置DNAT，可以通过公网IP访问局域网内的服务。
注：理论上来说，只要配置DNAT规则，不需要对应的SNAT规则即可达到DNAT效果。
但是在测试DNAT时，对应SNAT规则也需要配置，才能正常DNAT，可以先尝试只配置DNAT规则，如果无法正常DNAT，再尝试添加对应的SNAT规则，SNAT规则配置一条即可，DNAT规则需要根据实际情况配置不同的DNAT规则。

iptables -t nat -I PREROUTING -d 公网IP -p tcp --dport 公网端口 -j DNAT --to-destination 私网IP:端口号
iptables -t nat -I PREROUTING -d 公网IP -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to-destination 
10.1.0.1:80iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.1.0.0/16 -j SNAT --to-source 公网IP

在本机进行目标端口映射时可以使用REDIRECT动作。

iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 8080

配置完成上述规则后，其他机器访问本机的80端口时，会被映射到8080端口。