Sieci komputerowe

PT-05 — NAT i PAT

Sieci

Udostępnij hostom prywatnym symulowany Internet przez PAT i rozdziel routing, translację oraz drogę odpowiedzi.

średni90–120 minCisco Packet TracerNATPATACL

Cele edukacyjne

Co wykonasz w tym laboratorium

  • Skonfigurować inside, outside i PAT overload.
  • Rozpoznać inside local oraz inside global.
  • Zweryfikować translacje i statystyki.
  • Zdiagnozować ACL, kierunek NAT i routing zwrotny.

Wymagania wstępne

  • Aktualna wspierana wersja Cisco Packet Tracer z oficjalnej strony Cisco; instrukcje przygotowano dla linii 8.x.
  • Umiejętność rozpoznania adresu IPv4, maski i bramy domyślnej.
  • Własny katalog roboczy oraz notatnik do zapisania wyników i usterek.
  • Znajomość tras statycznych i ACL standardowej używanej jako selektor NAT.

Zalecana wersja: aktualna wspierana wersja dostępna na oficjalnej stronie Cisco; instrukcje przygotowano dla linii 8.x. Nazwy portów i dostępność części poleceń mogą zależeć od modelu i wersji symulatora.

Projekt

Urządzenia, połączenia i plan adresacji

R1 jest granicą inside/outside, a ISP wyłącznie rutuje.
Urządzenia PT-05
NazwaModelRola
R1Cisco 2911NAT/PAT
ISPCisco 2911symulowany operator
SW-LANCisco 2960dostęp do prywatnego LAN
PC1/PC2PC-PThosty prywatne
Server-PUBLICServer-PTcel publiczny
Server-INSIDE (opcjonalny)Server-PTwyłącznie rozszerzenie statycznego NAT
Połączenia PT-05
OdPortDoPort / rola
PC1FastEthernet0SW-LANFastEthernet0/1 / inside
PC2FastEthernet0SW-LANFastEthernet0/2 / inside
R1GigabitEthernet0/0SW-LANGigabitEthernet0/1 / inside
R1GigabitEthernet0/1ISPGigabitEthernet0/0 / outside
ISPGigabitEthernet0/1Server-PUBLICFastEthernet0 / TEST-NET
Server-INSIDE (opcjonalny)FastEthernet0SW-LANFastEthernet0/3 / rozszerzenie
Plan adresacji PT-05
ElementAdresBrama / uwagi
R1 inside192.168.10.1/24—
PC1/PC2192.168.10.10/20192.168.10.1
Server-INSIDE (opcjonalny)192.168.10.50/24192.168.10.1; tylko rozszerzenie
ISP198.51.100.1/30—
R1 outside198.51.100.2/30198.51.100.1 przez default
ISP server LAN203.0.113.1/24—
Server-PUBLIC203.0.113.10/24203.0.113.1

Wymagane wcześniejsze laboratoria: PT-03.

Krok po kroku

Zbuduj topologię

  1. Zbuduj prywatny LAN, łącze R1–ISP i publiczną sieć serwera.
  2. Skonfiguruj wszystkie adresy oraz bramy.
  3. Potwierdź routing R1 ↔ ISP i ISP ↔ Server-PUBLIC.
  4. Dodaj default route na R1.
  5. Skonfiguruj role NAT, ACL i overload.

Cisco IOS

Skonfiguruj urządzenia

Przy pierwszej pracy z IOS rozróżniaj tryb użytkownika Router>, uprzywilejowany Router#, konfigurację globalną Router(config)#, interfejsu Router(config-if)# i protokołu routingu Router(config-router)#.

Dostępność polecenia może zależeć od modelu urządzenia i wersji Packet Tracera. Gdy wariant szczegółowy nie jest rozpoznawany, użyj polecenia ogólnego: show ip ospf interface, show ip route, show running-config albo show standby. Na PC-PT polecenia arp -a, ipconfig /all i tracert także zależą od wersji; alternatywą są zwykłe ipconfig, ping oraz obserwacja ARP, ICMP i kolejnych urządzeń w Simulation Mode.

Router> enable
Router# configure terminal
Router(config)#
Router(config-if)#
Router(config-router)#
Router(config)# end
Router# copy running-config startup-config

PAT overload na R1

ACL wybiera źródła podlegające translacji; nie jest tu filtrem bezpieczeństwa. Wiele hostów korzysta z adresu interfejsu outside i różnych portów.

access-list 1 permit 192.168.10.0 0.0.0.255
interface GigabitEthernet0/0
 ip nat inside
exit
interface GigabitEthernet0/1
 ip nat outside
exit
ip nat inside source list 1 interface GigabitEthernet0/1 overload
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 198.51.100.1

Kontrola translacji

inside local to adres prywatny hosta, a inside global to reprezentacja widoczna po stronie outside.

show ip nat translations
show ip nat statistics
show access-lists
show ip route
clear ip nat translation *

NAT statyczny — rozszerzenie

Wariant wykonaj tylko wtedy, gdy model go obsługuje. Najpierw dodaj Server-INSIDE 192.168.10.50/24 z bramą 192.168.10.1. Użyj osobnego, routowanego adresu dokumentacyjnego; nie mapuj serwera na 198.51.100.2 używane przez interfejs PAT.

! ISP kieruje osobny adres /32 do R1
ISP(config)# ip route 192.0.2.10 255.255.255.255 198.51.100.2

! R1 publikuje testowy serwer 192.168.10.50
R1(config)# ip nat inside source static 192.168.10.50 192.0.2.10
R1# show ip nat translations
PAT rozróżnia sesje za pomocą informacji transportowej lub identyfikatora ICMP.

Oczekiwany wynik

Zweryfikuj konfigurację

Weryfikacja PT-05
TestOczekiwany wynikDowód
PC1 ping 203.0.113.10odpowiedźrouting i translacja
PC2 ping 203.0.113.10odpowiedźwiele hostów przez PAT
show ip nat translationswpisy ICMP/TCP zależne od ruchuinside local/global
show ip nat statisticsinside/outside i trafieniarola interfejsów
show access-listslicznik dopasowań ACL 1ruch objęty NAT

Rezultaty

  • Oba hosty prywatne osiągają serwer dokumentacyjny.
  • Po stronie ISP ruch pochodzi z 198.51.100.2.
  • Bez overload tylko ograniczona liczba translacji lub ruch nie działa zgodnie z celem.

Obserwacja protokołów

Simulation Mode i droga pakietu

Praca w Simulation Mode

  1. Filtruj ARP, ICMP i ewentualnie TCP/HTTP.
  2. Wyślij ruch z PC1 i PC2.
  3. Porównaj źródłowy IPv4 przed R1 i za R1.
  4. Odczytaj tablicę translacji podczas aktywnego ruchu.
  5. Usuń overload lub zmień ACL i porównaj objaw.

Co dzieje się z pakietem?

  1. PC wysyła pakiet do bramy 192.168.10.1.
  2. R1 wybiera default route i dopasowuje źródło do ACL 1.
  3. PAT zmienia źródłowy adres i identyfikator/port na reprezentację 198.51.100.2.
  4. ISP rutuje pakiet do 203.0.113.10.
  5. Odpowiedź trafia do R1, który używa stanu translacji, aby odtworzyć hosta wewnętrznego.
Sprawdzaj warstwy w kolejności; sama pusta tablica NAT nie wskazuje jednej przyczyny.

Kontrolowane awarie

Diagnostyka i zadania samodzielne

Kontrolowane usterki PT-05
UsterkaObjawSprawdzenieNaprawa
Inside/outside zamienionebrak translacjishow ip nat statisticsprzypisz właściwe role
Błędna ACLhosty nie pasująshow access-listspopraw wildcard
Brak overloadniepełna obsługa wielu hostówshow rundodaj overload
Brak default routeR1 nie zna celushow ip routedodaj /0
Zła brama serwerabrak odpowiedziServer IP configustaw 203.0.113.1

Procedura diagnostyczna

  1. Najpierw potwierdź routing bez rozpatrywania NAT.
  2. Sprawdź role inside/outside.
  3. Sprawdź dopasowania ACL.
  4. Wygeneruj świeży ruch i odczytaj translations/statistics.
  5. Sprawdź trasę zwrotną oraz bramę serwera.
  6. Po naprawie wyczyść stare translacje i testuj ponownie.

Zadania samodzielne

  • Porównaj wpisy dla PC1 i PC2.
  • Usuń jeden host z zakresu ACL i wyjaśnij wynik.
  • Jeżeli wspierane, przetestuj statyczny NAT w osobnej kopii pliku.

Bezpieczna praca

Rollback i zapis projektu

Przed awarią zapisz stan bazowy. Cofaj tylko zmianę wprowadzoną w danym scenariuszu i ponownie wykonuj pełną walidację.

Przywrócenie

  1. Przywróć właściwe role interfejsów.
  2. Usuń błędną regułę NAT poleceniem no z pełną składnią i dodaj poprawną.
  3. Przywróć ACL 1 oraz default route.
  4. Wyczyść translacje i przywróć bramę Server-PUBLIC.

Zapis

  1. Wykonaj copy running-config startup-config na każdym urządzeniu IOS, jeżeli konfiguracja ma pozostać po restarcie urządzenia.
  2. Wybierz File > Save As i zapisz plik pod nazwą zawierającą numer laboratorium oraz nazwisko.
  3. Zapisz osobną kopię stanu bazowego przed wprowadzaniem usterek oraz kopię końcową po pełnej weryfikacji.
  4. Ponownie otwórz zapisany plik .pkt i wykonaj przynajmniej jeden test kontrolny.

Oddanie pracy

Checklista, pytania i kryteria

Checklista ukończenia

  • Routing do sieci publicznej działa.
  • PAT obejmuje PC1 i PC2.
  • Translations i statistics zostały zapisane.
  • Rozróżniono inside local/global.
  • Wszystkie usterki cofnięto.

Pytania kontrolne

  1. Dlaczego NAT nie zastępuje routingu?
  2. Jak PAT rozróżnia dwa hosty?
  3. Jaką rolę ma ACL 1 w tej konfiguracji?
  4. Dlaczego ruch inicjowany z outside nie ma automatycznie wpisu?

Zadanie domowe lub rozszerzenie

  • Zaprojektuj osobny adres publiczny dla statycznego NAT bez konfliktu z interfejsem R1.
  • Wyjaśnij, dlaczego użyto zakresów TEST-NET zamiast realnych adresów publicznych.

Kryteria zaliczenia

  • Topologia i adresacja są zgodne z tabelami, bez nakładających się podsieci.
  • Konfiguracja jest zapisana, a polecenia weryfikacyjne potwierdzają oczekiwany stan.
  • Student potrafi wskazać przyczynę co najmniej dwóch usterek na podstawie objawów.
  • Raport zawiera wyniki testów, wnioski i nazwy użytych poleceń, a nie wyłącznie zrzuty ekranu.