[FAQ] fr.comp.reseaux.ip : Petit cours sur la NAT
"Eric Lalitte" <eric@lalitte.com>
Archive-Name: fr/comp/reseaux/nat
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
------------------- Petit cours sur la NAT --------------------
Auteur: Toto <bibi@antionline.org>
Disponible sur <http://www.lalitte.com/nat>
Dernière mise à jour 15/10/02 (version précédente 19/02/02)
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Les phrases/paragraphes ajoutés et/ou modifiés sont précédés
du caractère "|".
Sommaire
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1 - Introduction
1.1 - Objet de ce cours
1.2 - Réutilisation de ce cours
1.3 - Décharge
1.4 - Votre travail.
2 - Définitions
2.1 - L'identification des machines
2.2 - L'adressage IP
2.3 - Qu'est-ce que la NAT ?
3 - La NAT statique
3.1 - Le principe
3.2 - Pourquoi je ne peux pas accéder à Internet avec une
adresse privée ?
3.3 - Le fonctionnement de la NAT statique
3.4 - Avantages et inconvénients de la NAT statique
3.5 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT
statique (proxy ARP)
3.6 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT
statique (routage sur la passerelle)
4 - La NAT dynamique
4.1 - Le principe
4.2 - Le fonctionnement de la NAT dynamique
4.3 - Avantages et inconvénients de la NAT dynamique
| 4.4 - Problèmes liés à la NAT dynamique (ICMP)
4.5 - Problèmes liés à la NAT dynamique (FTP)
5 - Statique ou dynamique ?
5.1 - Quand faire de la NAT statique ?
5.2 - Quand faire de la NAT dynamique ?
5.3 - Puis-je combiner ces deux méthodes ?
6 - Comment rendre joignables les machines de mon réseau
local alors que je n'ai qu'une seule adresse publique ?
6.1 - Explication du problème
6.2 - Le port forwarding, qu'est-ce que c'est ?
6.3 - Le port mapping, qu'est-ce que c'est ?
6.4 - Les limites du port forwarding
7 - Les proxys
7.1 - Qu'est-ce qu'un proxy ?
7.2 - Qu'est-ce qu'un proxy n'est pas ?
8 - Vaut-il mieux faire de la NAT ou avoir un proxy ?
8.1 - Avantages du proxy
8.2 - Avantages de la NAT
8.3 - Alors ? NAT ou proxy ?
9 - La sécurité et la NAT
9.1 - La NAT dynamique permet-elle d'améliorer ma
sécurité ?
9.2 - Est-ce utile pour la sécurité d'utiliser un proxy ?
9.3 - La NAT est elle compatible avec IPSEC ?
10 - Utilitaires pour faire de la NAT
10.1 - Sous windows
10.2 - Sous Unix
11 - Mini lexique
11.1 - Modèle OSI
11.2 - IP
11.3 - TCP
11.4 - SNAT ou Source NAT
11.5 - DNAT ou Destination NAT
12 - Annexes
12.1 - Ressources utilisées
12.2 - Remerciements
12.3 - Faq sur les masques de sous-réseau
12.4 - Faq sur le routage
13 - Conclusion
=========================
1 - Introduction
----------------
1.1 - Objet de ce cours
Avec le développement croissant du monde de l'internet,
et notamment des liaisons à connexions permanentes comme le
câble ou l'ADSL, de plus en plus de particuliers utilisent
de la NAT pour partager leur accès Internet, parfois même
sans le savoir ;-)
Il m'a donc semblé opportun de faire un petit cours
rassemblant les idées principales qui tournent autour de la
NAT, et d'essayer de les clarifier. Ce cours se limitera à
l'étude de la NAT sur le modèle TCP/IP.
Pour comprendre les mécanismes mis en oeuvre dans la NAT,
vous aurez besoin d'avoir quelques connaissances sur le
modèle TCP/IP, et notamment sur les couches 3 et 4 du
modèle OSI (IP et TCP/UDP)
1.2 - Réutilisation de ce cours
Vous êtes libre d'utiliser de courts extraits de ce cours
dans la mesure où vous incluez un lien permettant d'avoir
accès à l'ensemble du document. Ceci dans le but de
permettre à vos lecteurs d'obtenir facilement un complément
d'information.
De même, vous êtes libre de copier le cours dans son
intégralité, à condition cependant d'en avertir l'auteur,
et que cette utilisation soit exempte de tout caractère
commercial (bannières publicitaires incluses). Cette
restriction étant principalement due au plus élémentaire
des respects : celui du temps que j'ai consacré à la
rédaction de ce cours.
Toute autre utilisation devra faire l'objet d'un accord
préalable avec l'auteur.
1.3 - Décharge
L'auteur décline toute responsabilité concernant la
mauvaise utilisation ou compréhension du cours qui
engendrerait l'écroulement de votre réseau ;-)
1.4 - Votre travail
La seule et unique tâche que je vous demanderai
d'accomplir sera de corriger mes erreurs (aussi bien dans
la cohérence des éléments avancés que pour l'orthographe),
me donner des conseils sur ce qui est mal expliqué pour le
rendre plus accessible, ajouter des éléments qui ont
attrait à la NAT et rendent l'exposé plus complet,
combler tout manque pour améliorer ce cours.
2 - Définitions
---------------
2.1 - L'identification des machines
Pour envoyer du courrier à un ami, vous utilisez son
adresse postale. Ainsi vous êtes sûr que le paquet que vous
envoyez arrivera à la bonne personne.
Et bien pour les ordinateurs, c'est pareil. Quand vous
connectez votre ordinateur à un réseau (Internet par
exemple), il possède une adresse qui l'identifie d'une
façon unique pour que les autres ordinateurs du réseau
puissent lui envoyer des informations.
2.2 - L'adressage IP
Nous avons parlé d'adresses pour les machines, il est
temps maintenant de définir ces adresses.
On parle d'adresse IP (Internet protocol), car il s'agit du
protocole qui permet d'identifier les machines et de router
les informations sur Internet. Ces adresses sont codées sur
4 octets, soit 32 bits. Ce qui nous permet d'avoir 2^32
adresses disponibles (un peu plus de 4 milliards
d'adresses)
Même si ce chiffre dépasse de loin le nombre de machines
présentes sur Internet, nous allons bientôt manquer
d'adresses disponibles, notamment parce qu'un grand nombre
de ces adresses sont gâchées.
En attendant un nouveau standard d'adressage qui permette
d'avoir plus d'adresses disponibles (IPv6), il a fallu
trouver des solutions temporaires. La NAT a notamment été
une réponse à cette future pénurie d'adresses.
Nous allons voir en quoi elle consiste, et quels sont ses
avantages et inconvénients.
2.3 - Qu'est-ce que la NAT ?
Le terme barbare NAT représente les initiales de "Network
Address Translation", ou "Traduction d'Adresse réticulaire"
en français. Mais il est souvent utilisé pour représenter
différents concepts que nous allons différencier, notamment
NAT statique, NAT dynamique, PAT, IP masquerading...
Si l'on s'en tient intrinsèquement à la définition du terme
NAT, cela représente la modification des adresses IP dans
l'en-tête d'un datagramme IP effectuée par un routeur.
On verra par la suite quelles sont les différentes
applications possibles.
On parlera de SNAT quand c'est l'adresse source du paquet
qui est modifiée, et de DNAT quand il s'agit de l'adresse
destination. (Voir le mini lexique 11.4)
3 - La NAT statique
-------------------
3.1 - Le principe
La NAT statique, se base sur l'association de n adresses
avec n adresses. C'est à dire qu'à une adresse IP interne,
on associe une adresse IP externe.
Dans ce cas, la seule action qui sera effectuée par le
routeur sera de remplacer l'adresse source ou destination
par l'adresse correspondante.
3.2 - Pourquoi je ne peux pas accéder à Internet avec une
adresse privée ?
On prend l'exemple suivant:
Machine 1
10.0.0.1/24
|
|
Interface interne routeur
10.0.0.254/24
<ROUTEUR>
Interface externe routeur
193.22.35.42/24
|
|
Internet
La machine 1 veut envoyer un paquet sur Internet, vers
www.ohmforce.com, par exemple. Donc dans l'en-tête IP,
l'adresse en destination est celle de www.ohmforce.com, et
en source c'est 10.0.0.1. Si jamais il n'y avait pas de
translation d'adresse, le paquet arriverait bien a la
machine www.ohmforce.com, mais celle-ci essaierait de
renvoyer sa réponse a 10.0.0.1 qui n'est pas une adresse
routée sur Internet !! (Elle fait partie d'une classe
d'adresses réservées pour les réseaux privés)
Et notre machine 1 n'obtiendrait jamais de réponse...
Ainsi, une machine ayant une adresse privée ne pourra pas
recevoir de réponse à ses requêtes sans un mécanisme
supplémentaire.
3.3 - Le fonctionnement de la NAT statique
Nous avons vu qu'une machine ayant une adresse privée ne
pouvait pas dialoguer sur Internet avec celle-ci, donc pour
résoudre ce problème, on va lui donner une adresse publique
virtuelle qui va lui permettre d'accéder à Internet.
Ainsi, un routeur (la plupart du temps la passerelle
d'accès à Internet) va modifier dans l'en-tête IP du paquet
l'adresse source 10.0.0.1 pour mettre une adresse valide
sur Internet 193.22.35.43 (dans notre exemple)
Le paquet va donc arriver à sa destination, et celle-ci va
pouvoir le renvoyer à 193.22.35.43 qui est une adresse
valide sur Internet. Le paquet va arriver jusqu'au routeur
qui a fait l'association entre 193.22.35.43 et 10.0.0.1, il
va donc modifier l'adresse destination 193.22.35.43 et
mettre à la place 10.0.0.1, et renvoyer le paquet sur le
réseau local.
Ainsi, la machine 1 est vue de l'Internet avec l'adresse
193.22.35.43. S'il s'agit d'un serveur web, il suffit
d'envoyer une requête HTTP vers cette adresse pour obtenir
le site web.
La NAT statique nous a permis de rendre une machine
accessible sur Internet alors qu'elle possédait une adresse
privée.
On a simplement fait une association entre une adresse
privée et une adresse publique: 10.0.0.1 <--> 193.22.35.43
3.4 - Avantages et inconvénients de la NAT statique
En associant une adresse IP publique à une adresse IP
privée, nous avons pu rendre une machine accessible sur
Internet. Par contre, on remarque qu'avec ce principe, on
est obligé d'avoir une adresse publique par machine voulant
accéder à Internet. Cela ne va pas régler notre problème de
pénurie d'adresses IP...
D'autre part, tant qu'à donner une adresse publique par
machine, pourquoi ne pas leur donner cette adresse
directement plutôt que de passer par un intermédiaire ?
A cette question, on peut apporter plusieurs éléments de
réponse.
D'une part, il est souvent préférable de garder un
adressage uniforme en interne et de ne pas mêler les
adresses publiques aux adresses privées. Ainsi, si on
doit faire des modifications, changements, interventions
sur le réseau local, on peut facilement changer la
correspondance entre les adresse privées et les adresses
publiques pour rediriger les requêtes vers un serveur en
état de marche.
D'autre part, on gâche un certain nombre d'adresses
lorsqu'on découpe un réseau en sous-réseaux (adresse de
réseau, adresse de broadcast...), comme lorsqu'on veut
créer une DMZ pour rendre ses serveurs publiques
disponibles. Avec la NAT statique, on évite de perdre ces
adresses.
Malgré ces quelques avantages, le problème de pénurie
d'adresses n'a toujours pas été réglé. Pour cela, on va se
pencher sur la NAT dynamique (Pour ceux qui ne veulent pas
rentrer dans les détails techniques, vous pouvez
directement passer au paragraphe 4)
3.5 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT
statique (proxy ARP)
Les problèmes montrés ne sont pas toujours rencontrés lors
de l'implémentation de la NAT statique.
Si celle-ci est bien faite, tous les mécanismes décrits
devraient être implémentés de façon transparente pour
l'utilisateur.
Ce qui va suivre demande d'avoir quelques notions sur le
fonctionnement de la pile TCP/IP.
Un premier problème rencontré est celui de la redirection
d'un paquet vers l'adresse virtuelle de la NAT statique.
On considèrera l'exemple précédent auquel on ajoute le
premier routeur rencontré sur Internet.
Machine 1
10.0.0.1/24
|
|
Interface interne routeur
10.0.0.254/24
<ROUTEUR>
Interface externe routeur
193.22.35.42/24
|
|
Interface interne
193.22.35.254/24
<Routeur Internet>
Interface externe
|
|
Internet
La machine 1 fait une requête vers le site
www.ohmforce.com.
Le paquet est NATé au niveau du routeur avec comme adresse
source 193.22.35.43, ainsi, le site web www.ohmforce.com
renvoie sa réponse vers cette adresse. Le paquet est routé
sur Internet et arrive sur le routeur Internet (celui qui
précède le routeur de l'entreprise ou du particulier)
Celui-ci regarde l'adresse de destination et observe
qu'elle se situe sur le même réseau qu'une de ses
interfaces. Ainsi, elle a maintenant besoin de l'adresse
MAC de la machine 193.22.35.43 pour lui envoyer le paquet.
Elle fait donc une requête ARP en demandant "Quelle est
l'adresse MAC de la machine ayant 193.22.35.43 comme
adresse IP ?"
Or, sur ce réseau, aucune machine n'a cette adresse
puisqu'il s'agit d'une adresse virtuelle.
Il faut donc que le routeur (193.22.35.42) réponde lui-même
à cette requête ARP. C'est ce que l'on appelle faire proxy
ARP.
Quand vous faites de la NAT statique, le proxy ARP est
souvent automatiquement implémenté, cependant, il est bon
de connaître ce mécanisme si ce n'est pas le cas.
Il y a plusieurs façon de pallier à ce problème.
Soit mettre en place soit même un mécanisme de proxy ARP
sur la machine faisant la NAT statique.
Soit ajouter une entrée statique dans la table ARP du
routeur Internet (pas le routeur faisant la NAT, mais le
premier routeur rencontré après celui-ci sur Internet)
Commande arp sous windows.
arp -s 193.22.35.43 @MAC_routeur
Soit ajouter une route host statique pour chacune des
adresses virtuelles.
Sous windows:
route add -p 193.22.35.43 mask 255.255.255.255 193.22.35.42
3.6 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT
statique (routage sur la passerelle)
Un second problème peur survenir sur l'équipement qui fait
la NAT. Revenons à l'exemple précédent.
Le routeur Internet envoie le paquet au routeur de
l'entreprise. Celui-ci reçoit la trame ethernet, voit que
c'est son adresse MAC qui est en destination, il envoie
donc le contenu des données à la couche IP. Celle-ci voit
que c'est l'adresse 192.22.35.43 (l'adresse virtuelle de
notre machine) qui est en destination. Il va voir dans la
table de routage, et là, il peut y avoir un problème...
Soit une route spécifique existe pour cette adresse pour
rediriger le paquet vers le réseau interne, soit ce n'est
pas le cas, et il sera renvoyé sur l'interface externe du
routeur, vu que l'adresse de destination appartient au même
réseau que son interface externe 193.22.35.42 !!
Pour que la NAT fonctionne, il faut donc qu'il y ait une
route spécifique vers le réseau interne.
Dans notre cas:
route add -p 193.22.35.43 mask 255.255.255.255 10.0.0.1
Ainsi, quand le routeur recevra un paquet à destination de
l'adresse virtuelle 193.22.35.43, il le redirigera bien
vers l'adresse réelle de la machine, 10.0.0.1.
Et hop, ça marchera ;-)
4 - La NAT dynamique
--------------------
4.1 - Le principe
La NAT dynamique est aussi appelée IP masquerading.
Contrairement à la NAT statique, la NAT dynamique associe
une seule adresse à n adresses (ou pour être plus précis, m
adresses à n adresses, les adresses pour sortir étant
choisies dans un pool)
Ainsi, on peut associer une adresse publique à n adresses
privées et permettre ainsi à un grand nombre de machines
ayant des adresses privées d'accéder à Internet !!
Par contre, nous verrons que cette méthode possède quelques
inconvénients. Et contrairement à la NAT statique, le
routeur qui effectue la NAT devra à la fois modifier les
adresses IP mais aussi les ports TCP/UDP (que l'on appelle
PAT, Port Address Translation)
4.2 - Le fonctionnement de la NAT dynamique
Le fonctionnement est un peu différent de celui de la NAT
statique. Nous allons notamment voir pourquoi il faut faire
de la PAT et non pas une simple traduction des adresses IP.
Reprenons l'exemple précédent:
Machine 1
10.0.0.1/24
|
|
Interface interne routeur
10.0.0.254/24
<ROUTEUR>
Interface externe routeur
193.22.35.42/24
|
|
Internet
Cette fois, c'est l'adresse publique de l'interface externe
du routeur 193.22.35.42 qui va être utilisée pour sortir.
Ainsi, lorsque le paquet arrive à la machine de
destination, www.ohmforce.com par exemple, celle-ci le
renvoie vers l'adresse 193.22.35.42.
Le routeur reçoit donc ce paquet et voit que l'adresse de
destination est lui-même !!
Comment peut-il alors savoir si le paquet est pour lui ou
une machine en interne ?
C'est grâce aux ports TCP/UDP qu'il va pouvoir faire la
différence. Ainsi, si une machine en interne fait une
requête avec comme port TCP source 2356, le routeur pourra
savoir que lorsqu'il recevra un paquet avec comme port
destination 2356, il faut le rediriger vers la machine en
interne qui a initialisé la connexion.
Mais je vois déjà pointer les questions:
"oui, mais si deux machines du réseau interne initialisent
des connexions avec le même port TCP/UDP ? hein ? alors ?
comment qu'on fait pour savoir qui est qui ? hein ?
alors ?"
Et vous auriez raison de vous les poser !
Mais tout a été prévu pour pallier à ce problème.
En fait, le routeur remplace le port TCP/UDP source par un
nouveau qu'il choisit lui-même. Ainsi, comme c'est lui qui
les choisit, il n'en choisira pas deux identiques, et
pourra identifier chacune des connexions, magisme...
On reprend donc depuis le début le fonctionnement.
La machine 10.0.0.1 veut se connecter au site
www.ohmforce.com, elle envoie donc un paquet avec comme
adresse source la sienne, 10.0.0.1, et comme port source un
port quelconque supérieur à 1024, soit par exemple 5987. Le
paquet arrive au routeur qui fait la NAT, il remplace donc
l'adresse IP source par la sienne 193.22.35.42, et la PAT
en remplaçant le port TCP/UDP source 5987 par un de son
choix, 10000 par exemple.
Il garde ces informations de correspondance bien au chaud
dans une table NAT.
Le paquet arrive a www.ohmforce.com qui le renvoie a
193.22.35.42. Le paquet arrive au routeur, il voit que
l'adresse destination est lui-même, il regarde donc le port
destination TCP/UDP qui est 10000. Il va regarder dans la
table NAT pour avoir la correspondance, et bingo !! il sait
qu'il faut envoyer ce paquet à 10.0.0.1, tout en ayant
modifié le port destination 10000 en 5987 qui est le port
sur lequel 10.0.0.1 a initialisé la connexion.
Et voilà.
On peut ainsi masquer autant de machines que l'on veut
derrière une seule adresse publique !
4.3 - Avantages et inconvénients de la NAT dynamique
Comme nous l'avons vu, la NAT dynamique permet à des
machines ayant des adresses privées d'accéder à Internet.
Cependant, contrairement à la NAT statique, elle ne permet
pas d'être joint par une machine de l'Internet.
Effectivement, si la NAT dynamique marche, c'est parce que
le routeur qui fait la NAT reçoit les informations de la
machine en interne (Adresse IP, port TCP/UDP)
Par contre, il n'aura aucune de ces informations si la
connexion est initialisée de l'extérieur...
Le paquet arrivera avec comme adresse de destination le
routeur, et le routeur ne saura pas vers qui rediriger la
requête en interne.
La NAT dynamique ne permet donc _que_ de sortir sur
Internet, et non pas d'être joignable. Elle est donc utile
pour partager un accès Internet, mais pas pour rendre un
serveur accessible.
De plus, étant donné que l'on peut "cacher" un grand nombre
de machines derrière une seule adresse publique, cela
permet de répondre à notre problème de pénurie d'adresses.
Par contre, les machines n'étant pas accessibles de
l'extérieur, cela donne un petit plus au niveau de la
sécurité ;-)
4.4 - Problèmes liés à la NAT dynamique (ICMP)
La NAT dynamique demande l'utilisation des ports TCP/UDP,
cependant, tous les protocoles utilisés sur un réseau
n'utilisent pas obligatoirement ces ports, notamment les
protocoles ICMP, PPTP, Netbios...
Prenons par exemple le protocole ICMP. Se limitant à la
couche 3 il n'utilise pas de ports TCP ou UDP. Il n'est
donc pas possible de faire de la NAT dynamique de façon
classique.
| Une méthode spécifique doit être implémentée pour permettre
| la NAT du trafic ICMP.
|
| Pour cela, au lieu de se baser sur les ports TCP/UDP, on
| peut se baser sur l'identifiant ICMP présent dans l'en-tête
| du message ICMP.
|
| Ainsi, le mécanisme est exactement le même, mis à part que
| l'on utilise cet identifiant, plutôt que les ports TCP/UDP.
| Il faut donc implémenter spécifiquement ce type de NAT pour
| le protocole ICMP.
|
| Par ailleurs, certains paquets ICMP contiennent dans leur
| payload des informations concernant les datagrammes IP qui
| ont causé l'erreur. Le routeur faisant la NAT doit donc
| aussi modifier les informations contenues dans le payload
| pour que l'information apportée à la machine émettrice soit
| pertinente.
4.5 - Problèmes liés à la NAT dynamique (FTP)
Le protocole ftp a un fonctionnement un peu particulier. Il
utilise deux connexions en parallèle. L'une pour le
contrôle de la connexion, l'autre pour le transfert des
données.
Le ftp peut fonctionner selon deux modes différents, actif
ou passif. En mode passif, pas de problème, les connexions
sont initialisées de l'intérieur pour chacun de ces deux
canaux. Par contre, pour le mode actif, la connexion de
contrôle est d abord initialisée de l intérieur, et quand
des données sont demandées, c'est le serveur qui initialise
la connexion de données à partir de l'extérieur.
Et comme nous le savons, il n'est pas possible
d'initialiser de connexions à partir de l'extérieur du
réseau avec de la NAT dynamique.
Un autre problème du protocole ftp est qu'il contient des
données se rapportant aux adresses des machines. Ainsi
quand les adresses sont NATées, cela pose problème...
Donc pour que le ftp puisse fonctionner, on est obligés
d'utiliser un module qui soit capable de lire les
informations contenues dans les données ftp. Pour faire
cela, on utilise un proxy (Voir paragraphe 7) qui sera
capable de suivre la connexion et de modifier les données
ftp pour la rendre possible.
Dans un cas comme celui-ci, ce n'est plus un simple module
NAT à ajouter, mais un proxy à part entière
5 - Statique ou dynamique ?
---------------------------
5.1 - Quand faire de la NAT statique ?
Nous avons vu que la NAT statique permettait de rendre
disponible une machine sur Internet, mais qu'il fallait par
contre une adresse IP pour que ce serveur soit joignable.
Il est donc utile d'utiliser la NAT statique quand vous
voulez rendre une application disponible sur Internet,
comme un serveur web, mail ou un serveur FTP.
5.2 - Quand faire de la NAT dynamique ?
La NAT dynamique permet d'une part de donner un accès à
Internet à des machines possédant des adresses privées, et
d'autre part d'apporter un petit plus en terme de sécurité.
Elle est donc utile pour économiser les adresse IP, donner
un accès à Internet à des machines qui n'ont pas besoin
d'être joignables de l'extérieur (comme la plupart des
utilisateurs)
D'autre part, même quand on possède assez d'adresses IP, il
est souvent préférable de faire de la NAT dynamique pour
rendre les machines injoignables directement de
l'extérieur.
Par exemple, pour un usage personnel de partage de l'ADSL
ou du câble, on utilise souvent la NAT dynamique pour
partager sont accès, étant donné que les machines n'ont pas
besoin d'être jointes de l'extérieur.
5.3 - Puis-je combiner ces deux méthodes ?
Oui, et c'est même souvent la meilleure solution lorsque
l'on a à la fois des machines offrant un service, et
d'autres qui n'ont besoin que de se connecter à Internet.
Ainsi, on économisera les adresses IP grâce aux machines
NATées dynamiquement, et on utilisera exactement le bon
nombre d'adresses IP publiques dont on a besoin.
Il est donc très intéressant de combiner ces deux méthodes.
6 - Comment rendre joignables les machines de mon réseau
local alors que je n'ai qu'une seule adresse publique ?
-----------------------------------------------------------
6.1 - Explication du problème
Nous avons vu que dans le cas de la NAT dynamique, les
machines du réseau local ne pouvaient pas être jointes de
l'extérieur. Cela est plutôt un plus pour la sécurité, mais
si on doit offrir des services comme un serveur FTP ou web,
ca devient problématique.
C'est notamment le cas quand on possède un accès ADSL ou
câble, une seule adresse publique vous est fournie, et il
devient alors compliqué de rendre disponibles plusieurs
serveurs du réseau local.
Une solution à ce problème est le port forwarding.
6.2 - Le port forwarding, qu'est-ce que c'est ?
Le port forwarding consiste à rediriger un paquet vers une
machine précise en fonction du port de destination de ce
paquet.
Ainsi, lorsque l'on n'a qu'une seule adresse publique avec
plusieurs machines derrière en adressage privé. On peut
initialiser une connexion de l'extérieur vers l'une de ses
machines (une seule par port TCP/UDP)
Prenons l'exemple précédent et disons que la machine
10.0.0.1 possède un serveur FTP. Maintenant, on configure
le routeur pour qu'il redirige les connexions arrivant sur
le port 21 vers la machine 10.0.0.1. Et hop, on rend notre
machine ayant une adresse privée disponible depuis
l'extérieur !!
Ainsi, le port forwarding nous a permis de rendre nos
machines du réseau local joignables d'Internet, même si
l'on ne possède qu'une seule adresse IP publique !!
6.3 - Le port mapping, qu'est-ce que c'est ?
Le port mapping est un peu équivalent au port forwarding.
Il consiste simplement à rediriger la requête sur un port
différent que celui demandé.
Par exemple, si on fait tourner un serveur web sur le
réseau local sur le port 8080 et qu'on veut le rendre
accessible pour les internautes. On redirige le port 80
vers notre serveur sur le port 8080. Ainsi, les clients
externes auront l'impression de s'adresser à un serveur sur
le port usuel pour le web, 80.
6.4 - Les limites du port forwarding
Hé oui, le port forwarding ne peut pas non plus répondre
parfaitement à toutes les questions qu'amène la NAT
dynamique.
Ainsi, on a vu que l'on ne pouvait associer qu'une adresse
de machine à un port donné. Si l'on possède plusieurs
serveurs FTP en local et que l'on veut les rendre
accessibles, il faudra trouver une autre astuce...
7 - Les proxys
--------------
7.1 - Qu'est-ce qu'un proxy ?
Un proxy est un mandataire pour une application donnée.
C'est à dire qu'il sert d'intermédiaire dans une connexion
entre le client et le serveur pour relayer la requête qui
est faite.
Ainsi, le client s'adresse toujours au proxy, et c'est lui
qui s'adresse ensuite au serveur.
Une proxy fonctionne pour une application donnée, http,
ftp, smtp, etc. Il peut donc modifier les informations à
envoyer au serveur, ainsi que celles renvoyées par
celui-ci.
La contrepartie est qu'il faut un proxy par application.
Cependant, beaucoup de proxys sont en fait des multi-proxys
qui sont capables de comprendre la plupart des applications
courantes.
7.2 - Qu'est-ce qu'un proxy n'est pas ?
Un amalgame est souvent fait entre les fonctionnalités
qu'on peut apporter à un proxy, et au proxy lui-même.
Ainsi, on pense souvent qu'un proxy doit faire de la NAT,
ou serveur de cache, mais ce ne sont que des
fonctionnalités ajoutées.
Effectivement, il est souvent utile d'ajouter des fonctions
de cache à un proxy vu que c'est lui qui centralise l'accès
au web. Ainsi, si 15 personnes demandent le même site web,
il ne sera chargé qu'une fois puis gardé dans le cache du
proxy.
D'autre part, la NAT est elle aussi souvent indispensable
pour qu'un proxy fonctionne, vu qu'il est censé être un
intermédiaire, il faudra qu'il modifie l'adresse source du
paquet pour que la réponse passe par lui. Cependant, même
si c'est ce qui est le plus souvent utilisé, ce n'est pas
obligatoire.
Si ces fonctionnalités sont souvent utiles et utilisées, ce
n'est pas pour autant qu'il faut penser qu'elles sont
synonymes de proxy.
8 - Vaut-il mieux faire de la NAT ou avoir un proxy ?
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8.1 - Avantages du proxy
Comme nous l'avons vu, un proxy est dédié à un protocole
(une application) particulier. Ainsi, il est capable
d'interpréter le trafic et notamment de cacher les
informations. On diminue ainsi le trafic et augmente la
bande passante de la même occasion.
On peut aussi autoriser ou non l'accès à certaines partie
d'un site, à certaines fonctionnalités, etc.
On a donc un bon contrôle de ce qui transite sur le réseau,
et on sait quels protocoles peuvent circuler.
8.2- Avantages de la NAT
Contrairement au proxy, la NAT est indépendante des
applications utilisées. On peut donc faire passer la
plupart des protocoles que l'ont veut.
8.3 - Alors ? NAT ou proxy ?
La réponse est bien sur... ça dépend !!
Vous êtes déçus ? Il ne faut pas, car si vous avez bien lu
et compris ce qui précède, vous devriez être en mesure de
faire votre choix vous même en fonction de ce que vous avez
(adresses, matériel, etc.) et de ce que vous voulez faire
(applications, politique de sécurité, etc.)
Personnellement, j'ai une petite préférence pour la NAT car
elle ne limite pas ce que je peux faire sur le réseau, je
n'ai donc pas de mauvaises surprises quand j'utilise un
nouveau protocole un peu exotique ;-)
9 - La sécurité et la NAT
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9.1 - La NAT dynamique permet-elle d'améliorer ma sécurité ?
La NAT dynamique permet de rendre les machines d'un réseau
local inaccessibles directement de l'extérieur, on peut
donc voir cela comme une sécurité supplémentaire. Mais cela
n'est pas suffisant et il est indispensable d'utiliser un
filtrage si l'on veut obtenir un bon niveau de sécurité.
La NAT dynamique seule ne peut pas être considérée comme
une sécurité suffisante.
9.2 - Est-ce utile pour la sécurité d'utiliser un proxy ?
Un proxy travaille au niveau 7 du modèle OSI, c'est à dire
qu'il est capable d'interpréter et de modifier les
informations du protocole sur lequel il travaille. Ainsi,
il peut vérifier le contenu de ce qui est reçu de la part
du serveur et en interdire ou modifier le contenu selon la
politique choisie.
L'utilisation d'un proxy pour des protocoles critiques est
donc souvent utile si on veut avoir une bonne vision de ce
qui se passe.
9.3 - La NAT est elle compatible avec IPSEC ?
Si on veut être précis, la réponse est oui. Cependant, la
norme IPSEC ayant différentes implémentations, ce n'est pas
toujours le cas. D'ailleurs la plupart des constructeurs
ont créé leur propres solutions IPSEC pour traverser de la
NAT.
Le problème vient de l'encryption de l'en-tête IP par les
participants au tunnel IPSEC. Si l'adresse IP est modifiée
pendant le trajet du paquet, elle ne sera pas la même à
l'arrivée que celle qui a été encryptée au départ, et après
comparaison, le paquet sera détruit.
Cependant, en se plaçant en mode ESP et en faisant du
tunneling, c'est la totalité du paquet qui est encryptée,
et une nouvelle en-tête est ajoutée à celui-ci. Ainsi, la
comparaison ne se fera pas sur l'en-tête modifiée, mais sur
celle contenue dans les données du paquet.
Mais cette solution n'est pas toujours possible.
Je ne crois pas qu'il existe de norme pour résoudre ce
problème, mais une solution semble apporter une réelle
satisfaction au problème cité. Elle est aujourd'hui
utilisée par beaucoup de constructeurs, la NAT traversal ou
NAT-T.
Il s'agit d'encapsuler les données dans un tunnel UDP.
Ainsi, de la même façon qu'en mode tunnel et ESP, l'en-tête
modifiée par la NAT ne sera pas utilisée pour le test
d'authentification.
Ainsi, il est souvent possible de mettre en place un VPN
IPSEC, même si on utilise de la NAT.
10 - Utilitaires pour faire de la NAT
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10.1 - Sous windows
Voici quelques noms de produits qui permettent entre autres
de faire de la NAT, une présentation plus précise sera
peut-être faite par la suite si cela s'avère utile.
Je n'ai pas testés ces produits, vos remarques et
expériences sont donc les bienvenues ;-)
Wingate, winroute lite, NAT32, TCPrelay...
10.2 - Sous Unix
IPchains, ipfilter, netfilter...
11 - Mini lexique
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11.1 - Modèle OSI
Le modèle OSI a été créé dans le but d'uniformiser les
réseaux et de permettre l'interopérabilité entre systèmes
hétérogènes.
Il définit sept couches ayant chacune un rôle spécifique.
Ces couches permettent donc de rendre un service les unes
par rapport aux autres, tout en étant chacune indépendante
des autres.
11.2 - IP
IP est un protocole de couche 3 qui permet principalement
d'identifier les machines à l'aide d'adresses et de router
les informations entre réseaux logiques. Il permet aussi de
faire de la fragmentation de paquets.
11.3 - TCP
TCP est un protocole de couche 4 qui permet d'identifier et
de contrôler les connexions entre machines. La gestion des
flux et des erreurs est aussi intégrée à ce protocole.
11.4 - SNAT ou Source NAT
Le Source NAT correspond à la modification de l'adresse
source dans un paquet translaté. Il est notamment
utilisé pour la NAT dynamique, mais aussi pour la NAT
statique lorsqu'on veut sortir du réseau local.
11.5 - DNAT ou Destination NAT
Le Destination NAT correspond à la modification de
l'adresse destination dans un paquet translaté. Il est
utilisé pour la NAT statique, lorsqu'on veut accéder à un
serveur sur un réseau local.
12 - Annexes
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12.1 - Ressources utilisées
Je n'ai pas utilisé beaucoup de documents aussi bien en
ligne que sur papier. Les réponses et connaissances
apportées proviennent en majeure partie des informations
que j'ai pu glaner en furetant sur le net, et notamment sur
les newgroups fr.comp.reseaux.ip et
fr.comp.reseaux.ethernet.
Je me suis quand même inspiré de la RFC 1631
Et notamment de l'excellente faq sur les firewalls de
Stéphane Catteau dont je me suis inspiré pour la mise en
forme.
Disponible sur:
<http://fr.comp.securite.free.fr/firewall.txt>
N'hésitez pas à la consulter, on y apprend plein de choses.
12.2 - Remerciements
Je remercie notamment les personnes suivantes pour leur
lecture assidue de la faq durant sa réalisation et leurs
conseils précieux.
Diane Guinnepain, Pep, Ifragu, Cédric Blancher.
12.3 - Faq sur les masques de sous-réseau
Si cette faq vous a plu et que vous avez appris des choses,
j'en ai fait une autre sur les masques de sous réseau
disponible là:
<http://www.lalitte.com/masques>
12.4 - Faq sur le routage
Si cette faq vous a plu et que vous avez appris des choses,
j'en ai fait une autre sur le routage disponible là:
<http://www.lalitte.com/routage>
13 - Conclusion
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La NAT est aujourd'hui un élément important en réseau étant
donné son énorme déploiement à travers le monde suite à
l'annonce de la pénurie d'adresses IPv4.
J'ai essayé de rendre la compréhension de cette technique
la plus accessible possible. Cependant, il faut
impérativement avoir quelques notions en réseau pour
pouvoir bien comprendre les points délicats qu'elle
engendre.
Il y a et il y aura sûrement encore beaucoup de choses à
dire sur le sujet. Vos remarques sont donc encore et
toujours les bienvenues, aussi bien pour y ajouter des
idées, que pour enlever le superflu.
Maintenant, si je revois passer des questions sur la NAT,
j'aurai au minimum un droit de flagellation sur les
personnes incriminées ;-)
Traduit en HTML par faq2html.pl le Wed Nov 3 05:42:13 2010 pour le site Web Usenet-FR.
