De documentatie van dit product is waar mogelijk geschreven met inclusief taalgebruik. Inclusief taalgebruik wordt in deze documentatie gedefinieerd als taal die geen discriminatie op basis van leeftijd, handicap, gender, etniciteit, seksuele oriëntatie, sociaaleconomische status of combinaties hiervan weerspiegelt. In deze documentatie kunnen uitzonderingen voorkomen vanwege bewoordingen die in de gebruikersinterfaces van de productsoftware zijn gecodeerd, die op het taalgebruik in de RFP-documentatie zijn gebaseerd of die worden gebruikt in een product van een externe partij waarnaar wordt verwezen. Lees meer over hoe Cisco gebruikmaakt van inclusief taalgebruik.
Cisco heeft dit document vertaald via een combinatie van machine- en menselijke technologie om onze gebruikers wereldwijd ondersteuningscontent te bieden in hun eigen taal. Houd er rekening mee dat zelfs de beste machinevertaling niet net zo nauwkeurig is als die van een professionele vertaler. Cisco Systems, Inc. is niet aansprakelijk voor de nauwkeurigheid van deze vertalingen en raadt aan altijd het oorspronkelijke Engelstalige document (link) te raadplegen.
Dit document beschrijft het NAT-gedrag (Network Address Translation) bij routers die werken als CUBE (Cisco Unified Border Element), CME of CUCME (Cisco Unified Communication Manager Express), Gateways en CUSP (Cisco Unified SIP Proxy).
Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:
De informatie in dit document is gebaseerd op
De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u de potentiële impact van elke opdracht begrijpen.
Network Address Translation is een veelgebruikte techniek om IP-adressen te vertalen op pakketten die tussen netwerken stromen met behulp van verschillende adresruimten. Het doel van dit document is niet om NAT te herzien. In plaats daarvan is dit document bedoeld om een uitgebreid overzicht te geven van NAT zoals het wordt gebruikt in de VoIP-netwerken van Cisco. Bovendien is het bereik beperkt tot componenten die deel uitmaken van de MS-Voice-technologie.

Afbeelding 1
Opmerking: Het kan helpen om NAT te beschouwen als een hulpmiddel om IP-pakketten in en uit netwerken te routeren met behulp van privéadresruimte. Met andere woorden, NAT maakt niet-routeerbare adressen routeerbaar
Figuur 2 toont de topologie waarnaar wordt verwezen in de illustraties die volgen.

Afbeelding 2
Deze woordenlijst is fundamenteel om NAT te begrijpen en te beschrijven
Let op: Zorg dat je je comfortabel voelt met deze voorwaarden. Elke notitie of document over NAT zal er zeker naar verwijzen
Dit is de eenvoudigste vorm van NAT, waarbij in elk binnenadres statisch wordt vertaald naar een buitenadres (en vice versa).

Afbeelding 3
De CLI-configuratie voor de bovenstaande vertaling is als volgt
Ethernet-interface0/0
IP-adres 10.1.1.3 255.255.255.0
IP NAT Inside
Ja!
Seriële interface0/0
IP-adres 200.1.1.251 255.255.255.252
ip nat buiten <-- Vereist![2]
IP NAT Inside Source Static 10.1.1.2 200.1.1.2
IP NAT Inside Source Static 10.1.1.1 200.1.1.1
In dynamische NAT wordt elke inside host toegewezen aan een adres uit een pool van adressen.
De volgende CLI illustreert het configureren van dynamische NAT

Wanneer de pool (van IP-adressen) kleiner is dan de set adressen die moet worden vertaald, komt deze functie van pas.
Figuur 4 illustreert PAT.

Afbeelding 4
Cisco NAT-implementatie is zeer veelzijdig met een groot aantal opties. Een paar worden hieronder vermeld, maar raadpleeg http://www.cisco.com/en/US/partner/technologies/tk648/tk361/tk438/technologies_white_paper09186a0080091cb9.html voor meer informatie over de volledige lijst met verbeteringen.
Een pinhole in NAT-taal verwijst naar de toewijzing tussen de <host IP, poort> en <global address, global port> tuples. Hiermee kan het NAT-apparaat het bestemmingspoortnummer (dat de wereldwijde poort zou zijn) van inkomende berichten gebruiken om de bestemming terug te koppelen naar het host-IP en de poort die de sessie heeft gestart. Het is belangrijk op te merken dat pinholes time-out na een periode van niet-gebruik en het openbare adres wordt teruggestuurd naar de NAT-pool.
Dus, wat zijn de problemen en zorgen met NAT in VoIP-netwerken? Nou, herinner je dat NAT die we tot nu toe hebben besproken (nauw aangeduid als basis NAT) vertaalt alleen het IP-adres in de IP-pakket header en herberekent de checksum, natuurlijk, maar VoIP-signalering dragen adressen ingebed in het lichaam van de signalering berichten. Met andere woorden, op laag 5
Figuur 5 illustreert het effect van het niet-vertaald laten van de ingesloten IP-adressen. De oproepsignalering is voltooid, maar de SIP-proxy bij de serviceprovider slaagt er niet in om mediapakketten (RTP) te routeren naar het mediumadres dat door de oproepagent is verzonden!

Afbeelding 5
Een ander voorbeeld is het gebruik van Contact: veld in SDP door het SIP-eindpunt om het adres te communiceren waarop het eindpunt signaleringsberichten voor nieuwe verzoeken zou willen ontvangen.
Deze problemen worden aangepakt door een functie genaamd Application Layer Gateway (ALG).
Een ALG begrijpt het protocol dat wordt gebruikt door de specifieke toepassingen die het ondersteunt (bijv. SIP) en doet protocolpakketinspectie en "fixup" van verkeer erdoorheen. Voor een goede beschrijving van hoe de verschillende velden zijn opgemaakt voor SIP-oproepsignalering, raadpleegt u http://www.voip-info.org/wiki/view/Routers+SIP+ALG.
Op Cisco-routers is ondersteuning voor ALG SIP standaard ingeschakeld op de standaard TCP-poort 5060. Het is mogelijk om ALG te configureren om niet-standaard poorten voor SIP-signalering te ondersteunen. Zie http://www.cisco.com/en/US/docs/ios-xml/ios/ipaddr_nat/configuration/15-mt/nat-tcp-sip-alg.html.
Let op: Pas op! Er is geen RFC of andere standaard die aangeeft welke ingesloten velden moeten worden vertaald voor de verschillende VoIP-protocollen. Als gevolg hiervan variëren de implementaties per leverancier van apparatuur, wat leidt tot problemen met de intercom (en TAC-gevallen).
Aangezien gateways per definitie geen ip-to-ip-apparaten zijn, is NAT niet van toepassing.
In dit gedeelte van het document worden scenario's met CME besproken om te begrijpen waarom NAT moet worden gebruikt.
Scenario 1. Lokale telefoons
Scenario 2. Telefoons op afstand (met openbare IP-adressen)
Scenario 3. telewerker op afstand
Opmerking: In alle gevallen moet het IP-adres van de CME routeerbaar zijn om audio te laten stromen
In dit scenario (Afbeelding 6) zijn de twee telefoons die betrokken zijn bij het gesprek magere telefoons met privé-IP-adressen.

Afbeelding 6
Opmerking: Vergeet niet dat skinny telefoon die is aangesloten in een gesprek met een andere skinny telefoon in hetzelfde CME-systeem stuurt de media pakketten rechtstreeks naar de andere telefoon; dat wil zeggen RTP voor lokale telefoon naar lokale telefoon niet stromen door CME.
Daarom is NAT in dit geval niet van toepassing of vereist.
Opmerking: CME bepaalt of media (RTP) al dan niet rechtstreeks moeten worden gebruikt op basis van de vraag of de twee telefoons die bij een gesprek betrokken zijn, zowel dun zijn als in hetzelfde netwerksegment zitten. Anders voegt CME zichzelf in het RTP-pad in.
In dit scenario (Afbeelding 7) plaatst CME zichzelf in de RTP-stroom, zodat RTP van de telefoons op de CME wordt beëindigd. CME zal de streams opnieuw opstarten naar de andere telefoon. Aangezien CME zowel binnen als buiten het (privé)netwerk zit en zijn adres naar binnen en buiten (openbaar) naar buiten stuurt, is NAT ook hier niet vereist.
Merk echter op dat de UDP / TCP-poorten (zowel signalering als RTP) open moeten zijn tussen externe IP-telefoon en CME-bron IP-adres. Dit betekent dat de firewalls of andere filterapparaten zijn geconfigureerd om de betreffende poorten toe te staan.

Afbeelding 7
Opmerking: Signalering [berichten] wordt altijd beëindigd op CM
Dit verwijst naar IP-telefoons die via een WAN verbinding maken met CME om telewerkers te ondersteunen die kantoren hebben die ver van de CME-router zijn verwijderd. De meest voorkomende ontwerpen zijn die waarbij telefoons met routeerbare IP-adressen en telefoons met privé-IP-adressen.
Als beide bij het gesprek betrokken telefoons zijn geconfigureerd met openbare, routeerbare IP-adressen, kunnen media rechtstreeks tussen de telefoons stromen (Afbeelding 8). Daarom is NAT ook weer niet nodig!

Afbeelding 8
In dit scenario wordt het gesprek gesignaleerd tussen magere telefoons die zijn geconfigureerd met privé-IP-adressen. De routers van het thuiskantoor (SOHO) zijn over het algemeen niet "SCCP-bewust", d.w.z. niet in staat om de IP-adressen te vertalen die zijn ingesloten in de SCCP-berichten. Dit betekent dat, na voltooiing van de oproepconfiguratie, de telefoons eindigen met elkaars privé-IP-adres. Aangezien beide telefoons privé zijn, zal CME het gesprek tussen hen zodanig signaleren dat de audio rechtstreeks tussen de telefoons stroomt. Dit zal echter resulteren in eenrichtings- of eenrichtingsaudio (aangezien privé-IP-adressen per definitie niet kunnen worden gerouteerd naar op internet!), tenzij een van de volgende oplossingen wordt geïmplementeerd-
· Statische routes configureren op de SOHO-routers
· een IPsec VPN-verbinding tot stand brengen met de telefoons
Een betere manier om dit op te lossen zou zijn om "mtp" te configureren. De opdracht mtp zorgt ervoor dat media (RTP)-pakketten van externe telefoons door de CME-router worden verzonden (Afbeelding 9).

Afbeelding 9
De "mtp" -oplossing is beter vanwege complicaties bij het openen van firewallpoorten. De mediapakketten die over een WAN stromen, kunnen worden geblokkeerd door een firewall. Dit betekent dat u poorten op de firewall moet openen, maar welke? Met CME die de audio doorstuurt, kunnen firewalls eenvoudig worden geconfigureerd om de RTP-pakketten te passeren. De CME-router gebruikt een specifieke UDP-poort (2000!) voor mediapakketten. Dus door alleen pakketten van en naar poort 2000 toe te staan, kan AL het RTP-verkeer worden doorgegeven.
Afbeelding 10 illustreert hoe u mtp configureert.
Telefoon 1
MAC 1111,2222,3333
Type 7965
MTP
Knop 1:1
Afbeelding 10
Het is niet allemaal geweldig met MTP. Er zijn situaties waarin MTP niet wenselijk is
Als u dus een WAN-configuratie hebt die multicastpakketten kan doorsturen en u kunt RTP-pakketten toestaan via uw firewall, kunt u besluiten om MTP niet te gebruiken.
Merk op dat SIP-telefoons niet werden genoemd in de bovenstaande scenario's. Dit komt door het feit dat als een van de telefoons een SIP-telefoon is, CME zichzelf in het audiopad plaatst. Dit wordt dan het eerder beschreven scenario van local-to-remote, waarbij NAT niet vereist is.
De CUBE voert inherent NAT- en PAT-functies uit wanneer alle sessies worden beëindigd en opnieuw worden gestart. De CUBE vervangt zijn eigen adres voor het adres van elk eindpunt waarmee wordt gecommuniceerd, waardoor het adres van dat eindpunt effectief wordt verborgen (vertaald).
NAT is dus niet vereist met de CUBE-functie. Er is een VoIP-servicescenario waarin NAT vereist is op de CUBE, zoals beschreven in de volgende sectie.
Een korte achtergrond van de Hosted telefonie dienst zal helpen begrijpen van de reden voor deze functie.
Gehoste telefoniedienst is een nieuwe vorm van VoIP-dienst waarbij de meeste apparatuur zich op de locatie van de serviceprovider bevindt. Ze werken met de home gateways (HGW), die alleen basis NAT implementeren (dat wil zeggen NAT op L3 / L4). Verizon installeert bijvoorbeeld de Optical Network Terminal (ONT), die FiOS-diensten thuis levert; spraakoproepen worden gesignaleerd met behulp van een SIP-proces dat in het ONT is ingebouwd. De SIP-signalering wordt via het private IP-netwerk van Verizon doorgegeven aan nieuwe soft switches, die de service en controle bieden om spraakcommunicatie tot stand te brengen aan andere klanten van FiOS Digital Voice of aan klanten van traditionele telefoons.
Tot de belangrijkste vereisten van de aanbieder voor de gehoste telefoniedienst behoren onder meer:
Welke mogelijkheden bestaan er om een dergelijke dienst te implementeren?
De NAT SBC-optie voldoet aan de hierboven vermelde vereisten van de provider.
De NAT SBC werkt als volgt (figuur 11)

Afbeelding 11
Voorbeeldconfiguratie voor een typische NAT SBC volgt.
IP NAT SIP-SBC
Proxy 200.200.200.10 5060 15.3.33.22 5060 Protocol UDP
call-id-pool call-id-pool
Sessietime-out 300
omloopmodus
override-poort
Ja!
IP NAT Pool SBC1 15.3.33.61 15.3.33.69 Netmasker 255.255.0.0
IP NAT Pool SBC2 15.3.33.91 15.3.33.99 Netmasker 255.255.0.0
IP NAT Pool Call-ID-Pool 1.1.1.1 1.1.255.254 Netmask 255.255.0.0
IP NAT-pool Buiten-pool 200.200.200.100 200.200.200.200 Netmasker 255.255.255.0
IP NAT Inside Source List 1 Pool SBC1 Overload
IP NAT binnen bronlijst 2 pool SBC2
IP NAT buiten bronlijst 3 pool buiten pool add-route
IP NAT Inside Source List 4-pool Call-ID-pool
Ja!
Toegangslijst 1 vergunning 10.1.1.0 0.0.0.255
Toegangslijst 1 vergunning 171.1.1.0 0.0.0.255
Toegangslijst 2 vergunning 20.1.1.0 0.0.0.255
Toegangslijst 2 vergunning 172.1.1.0 0.0.0.255
Toegangslijst 3 vergunning 15.4.0.0 0.0.255.255
Toegangslijst 3 vergunning 15.5.0.0 0.0.255.255
Toegangslijst 4 vergunning 10.1.0.0 0.0.255.255
Toegangslijst 4 vergunning 20.1.0.0 0.0.255.255
Figuur 13 en figuur 14 illustreren de oproepstroom wat betreft de vertalingen. De volgende punten dienen te worden opgemerkt-
-- SIP Phone A – 15.3.33.62 2001
-- SIP Phone B – 15.3.33.62 2002

Afbeelding 13

Afbeelding 14
In eerdere versies (van SBC NAT) moesten SIP-eindpunten keep-alive-pakketten verzenden om de pinhole van de SIP-registratie open te houden (om out->in het verkeer te laten stromen, bijvoorbeeld inkomende oproepen). keep-alive-pakketten kunnen elk SIP-pakket zijn dat door het eindpunt of de registrar (soft switch) wordt verzonden. Recente versies voorkomen de noodzaak hiervan, waarbij de NAT-SBC zelf (in tegenstelling tot soft switches) de eindpunten dwingt om zich regelmatig opnieuw te registreren om de pinholes open te houden.
Opmerking: Symptomen van een verlopen registratie pinhole kan obscuur zijn, met willekeurige oproep signalering mislukkingen.
CUSP heeft de notie van een logisch netwerk, dat verwijst naar een verzameling lokale interfaces die op dezelfde manier worden behandeld voor routeringsdoeleinden (bijvoorbeeld interface, poort, transport voor luisteren). Wanneer u een logisch netwerk configureert op CUSP, kunt u het configureren om NAT te gebruiken. Na de configuratie wordt SIP ALG automatisch ingeschakeld. Dit is handig bij bepaalde logische netwerken.
Een voor de hand liggend symptoom kan zijn dat een oproep in één of beide richtingen mislukt. Minder voor de hand liggende symptomen kunnen zijn,
Debug-uitvoer voor een paar scenario's worden hieronder weergegeven. Ze zijn grotendeels voor zichzelf sprekend!
Configuratie- en foutopsporingslijnen voor standaard NAT worden hieronder weergegeven.

Uitvoerlijnen van debug ip nat sip worden weergegeven. In dit geval wordt het ingebedde IP-adres op een uitgaand pakket vertaald.

Overzicht:
VoiP en NAT
NAT-functiematrix
Gehoste NAT-traversal:
NAT SBC
ALG:
CME
| Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
|---|---|---|
1.0 |
23-May-2017
|
Eerste vrijgave |
Feedback