Comprender el orden de funcionamiento de NAT

Introducción

Este documento describe que el orden en que se procesan las transacciones con NAT se basa en la dirección que un paquete viaja dentro o fuera de la red.

Prerequisites

Requirements

Cisco le recomienda que tenga conocimiento acerca de este tema:

• Traducción de direcciones de red (NAT, Network Address Translation). Para obtener más información sobre NAT, consulte Cómo funciona NAT.

Componentes Utilizados

La información de este documento se basa en la versión 12.2(27) del software del IOS® de Cisco.

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Convenciones

Consulte Convenciones de Consejos Técnicos de Cisco para obtener más información sobre las convenciones sobre documentos.

Antecedentes

Este documento describe que el orden en que se procesan las transacciones con la Traducción de direcciones de red (NAT) se basa en si un paquete va de la red interna a la red externa, o de la red externa a la red interna.

Descripción general de NAT

En esta tabla, cuando NAT realiza la traducción de global a local, o de local a global, la traducción es diferente en cada flujo.

Configuración y resultado de NAT

Este ejemplo demuestra cómo el orden de las operaciones puede afectar a NAT. En este caso, sólo se muestran NAT y ruteo.

En el ejemplo anterior, el Router-A está configurado para traducir la dirección local interna 172.31.200.48 a 172.16.47.150, como se muestra en esta configuración.

!
version 11.2
no service udp-small-servers
no service tcp-small-servers
!
hostname Router-A
!
enable password ww
!
ip nat inside source static 172.31.200.48 172.16.47.150

!--- This command creates a static NAT translation 
!--- between 172.31.200.48 and 172.16.47.150 

ip domain-name cisco.com
ip name-server 172.31.2.132
!
interface Ethernet0
 no ip address
 shutdown
!
interface Serial0
 ip address 172.16.47.161 255.255.255.240
 ip nat inside

!--- Configures Serial0 as the NAT inside interface

 no ip mroute-cache
 no ip route-cache
 no fair-queue
!
interface Serial1
 ip address 172.16.47.146 255.255.255.240
 ip nat outside

!--- Configures Serial1 as the NAT outside interface

 no ip mroute-cache
 no ip route-cache
!
no ip classless
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.47.145

!--- Configures a default route to 172.16.47.145


ip route 172.31.200.0 255.255.255.0 172.16.47.162
!
!
line con 0
 exec-timeout 0 0
line aux 0
line vty 0 4
 password ww
 login
!
end

La tabla de traducción indica que existe la traducción deseada.

Router-A#show ip nat translation
Pro Inside global      Inside local       Outside local      Outside global
--- 172.16.47.150      172.31.200.48      ---                ---

Esta salida se toma del Router-A con debug ip packet detail y debug ip nat habilitados, y un ping emitido desde el dispositivo 172.31.200.48 destinado a 172.16.47.142.

Nota: Los comandos de depuración generan una cantidad significativa de resultados. Utilícelos sólo cuando el tráfico en la red del IP es lento, con el fin de que no se vea afectada negativamente otra actividad del sistema. Antes de ejecutar un comando de depuración, consulte Información importante sobre comandos de depuración.

IP: s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142, len 100, unroutable
    ICMP type=8, code=0
IP: s=172.16.47.161 (local), d=172.31.200.48 (Serial0), len 56, sending
    ICMP type=3, code=1
IP: s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142, len 100, unroutable
    ICMP type=8, code=0
IP: s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142, len 100, unroutable
    ICMP type=8, code=0
IP: s=172.16.47.161 (local), d=172.31.200.48 (Serial0), len 56, sending
    ICMP type=3, code=1
IP: s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142, len 100, unroutable
    ICMP type=8, code=0
IP: s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142, len 100, unroutable
    ICMP type=8, code=0
IP: s=172.16.47.161 (local), d=172.31.200.48 (Serial0), len 56, sending
    ICMP type=3, code=1

Dado que no hay mensajes de depuración NAT en la salida anterior, no se utiliza la traducción estática actual y el router no tiene una ruta para la dirección de destino (172.16.47.142) en su tabla de ruteo. El resultado del paquete no ruteable es un mensaje ICMP inalcanzable, que se envía al dispositivo interno, pero el Router-A tiene una ruta predeterminada de 172.16.47.145, así que ¿por qué la ruta se considera no ruteable?

El Router-A no tiene ninguna ip sin clase configurada, lo que significa que si un paquete destinado a una dirección de red principal (en este caso, 172.16.0.0) para la cual existen subredes en la tabla de ruteo, el router no depende de la ruta predeterminada. En otras palabras, si ejecuta el comando no ip classless, esto desactiva la capacidad del router para buscar la ruta con la coincidencia de bit más larga. Para cambiar este comportamiento, debe configurar ip classless en el Router-A. El comando ip classless se habilita de forma predeterminada en los routers Cisco con Cisco IOS Software Releases 11.3 y versiones posteriores.

Router-A#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CTRL/Z.
Router-A(config)#ip classless
Router-A(config)#end

Router-A#show ip nat translation
%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console nat tr
Pro Inside global      Inside local       Outside local      Outside global
--- 172.16.47.150      172.31.200.48      ---                ---

Cuando repite la misma prueba de ping que hizo anteriormente, verá que el paquete se traduce y el ping es exitoso.

Ping Response on device 172.31.200.48

D:\>ping 172.16.47.142
Pinging 172.16.47.142 with 32 bytes of data:

Reply from 172.16.47.142: bytes=32 time=10ms TTL=255
Reply from 172.16.47.142: bytes=32 time<10ms TTL=255
Reply from 172.16.47.142: bytes=32 time<10ms TTL=255
Reply from 172.16.47.142: bytes=32 time<10ms TTL=255

Ping statistics for 172.16.47.142:
    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0%)
Approximate round trip times in milli-seconds:
    Minimum = 0ms, Maximum =  10ms, Average =  2ms

Debug messages on Router A indicating that the packets generated by device 
172.31.200.48 are getting translated by NAT. 

Router-A#
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.31.200.48 (Serial0), d=172.16.47.142 
(Serial1), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: NAT: s=172.31.200.48->172.16.47.150, d=172.16.47.142 [160]
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.150 (Serial0), d=172.16.47.142 (Serial1),
 g=172.16.47.145, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=8, code=0
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.16.47.142, d=172.16.47.150->172.31.200.48 [160]
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 
(Serial0), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 (Serial0), 
g=172.16.47.162, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=0, code=0
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.31.200.48->172.16.47.150, d=172.16.47.142 [161]
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.16.47.142, d=172.16.47.150->172.31.200.48 [161]
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 
(Serial0), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 (Serial0), 
g=172.16.47.162, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=0, code=0
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.31.200.48->172.16.47.150, d=172.16.47.142 [162]
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.16.47.142, d=172.16.47.150->172.31.200.48 [162]
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 
(Serial0), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 (Serial0), 
g=172.16.47.162, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=0, code=0
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.31.200.48->172.16.47.150, d=172.16.47.142 [163]
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.16.47.142, d=172.16.47.150->172.31.200.48 [163]
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 
(Serial0), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 (Serial0), 
g=172.16.47.162, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=0, code=0
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.31.200.48->172.16.47.150, d=172.16.47.142 [164]
*Mar 28 03:34:28: NAT*: s=172.16.47.142, d=172.16.47.150->172.31.200.48 [164]
*Mar 28 03:34:28: IP: tableid=0, s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 
(Serial0), routed via RIB
*Mar 28 03:34:28: IP: s=172.16.47.142 (Serial1), d=172.31.200.48 (Serial0), 
g=172.16.47.162, len 100, forward
*Mar 28 03:34:28: ICMP type=0, code=0

Router-A#undebug all
All possible debugging has been turned off

El ejemplo anterior muestra que cuando un paquete atraviesa de adentro hacia afuera, un router NAT verifica su tabla de ruteo para una ruta a la dirección externa antes de continuar traduciendo el paquete. Por lo tanto, es importante que el router NAT tenga una ruta válida para la red externa. La ruta a la red de destino debe conocerse a través de una interfaz definida como NAT externa en la configuración del router.

Es importante tener en cuenta que los paquetes de retorno se traducen antes de enrutarse. Por lo tanto, el router NAT también debe tener una ruta válida para la dirección local interna en su tabla de ruteo.

Información Relacionada

• Configuración de Network Address Translation
• Verificación del funcionamiento de NAT y resolución de problemas básicos de NAT
• NAT: definiciones locales y globales
• ¿Cómo Funciona Multicast NAT en los Routers de Cisco?
• Página de Soporte de NAT
• Soporte técnico y descargas de Cisco