CiscoのルーターでダイナミックNAT

はじめに

人にCiscoコマンドを教えることになり学習をしている。
私はネットワークの知識は多少あるが、Ciscoについては見たこともなければ触ったこともない。
そんな私が学習したCiscoコマンド等を備忘録として残しておく。

必要ソフト

Ciscoのルーターを実際に買うと高価なので、学習目的の場合はこのソフトを利用する

• Cisco Packet Tracer
  Cisco製のネットワーク機器をソフトウェア上で操作できるシミュレーターツール
  こちらから無料でダウンロードできる
  https://www.netacad.com/ja/courses/packet-tracer

行うこと

• PCとルーターを接続して、ダイナミックNATを行う
• NATとはLAN側のプライベートIPアドレス（内部ローカルアドレスともいう）をWAN側のグローバルIPアドレス（内部グローバルアドレスともいう）に変換する技術である
• NATはIPv4アドレスの枯渇問題の回避策として考えられた
• ダイナミックNATとは、複数の内部グローバルアドレスをアドレスプールとして設定しておき、内部のPCが外部にアクセスする際には、アドレスプールから選択されたIPアドレスの1つに変換されます

構成図

• 192.168.0.0/24にはPC1、PC2とRouter1が接続されている
• 172.16.0.0/24にはServer1、Sniffer、Router1が接続されている
• Router1にアドレスプールの情報を登録する
• PC1とPC2からServer1に対してそれぞれping通信を行う。このとき、Snifferというパケットキャプチャができる機器を使って、Switch2を通るパケットをキャプチャしてNAT変換が行われていることを確認することをゴールとする

実践

Cisco Packet Tracerで以下のような構成を作成する。

• PCは画面下部から「PC-PT」というのを選択してドラッグ＆ドロップする
• Serverは画面下部から「Server-PT」というのを選択してドラッグ＆ドロップする
• Routerは画面下部から「1841」というのを選択してドラッグ＆ドロップする
• Switchは画面下部から「2960」というのを選択してドラッグ＆ドロップする
• Snifferは画面下部から「Sniffer」というのを選択してドラッグ＆ドロップする
• 各デバイス間は「Copper Cross-Over」という線で繋ぐ
  

PC1での設定

「Desktop」タブの「IP Configuration」を選択して開く画面から、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイを設定する
IPアドレスには自身のIPアドレスである「192.168.0.100」、サブネットマスクは「/24」を現す「255.255.255.0」、デフォルトゲートウェイはRouter1のインタフェースを指定する

PC2での設定

「Desktop」タブの「IP Configuration」を選択して開く画面から、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイを設定する
IPアドレスには自身のIPアドレスである「192.168.0.101」、サブネットマスクは「/24」を現す「255.255.255.0」、デフォルトゲートウェイはRouter1のインタフェースを指定する

Server1での設定

「Desktop」タブの「IP Configuration」を選択して開く画面から、IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイを設定する
IPアドレスには自身のIPアドレスである「172.16.0.100」、サブネットマスクは「/24」を現す「255.255.255.0」、デフォルトゲートウェイはRouter1のインタフェースを指定する

Router1での設定コマンド

IPアドレスの付与とインタフェースにinside, outside設定

NATを使うにはルーターのインターフェースにインサイド（内部）、アウトサイド（外部）の指定をしないといけない。なので、それぞれのインタフェースに指定する

Router>en
Router#conf t
Router(config)#interface fastEthernet 0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#ip nat inside 
Router(config-if)#exit
Router(config)#interface fastEthernet 0/1
Router(config-if)#ip address 172.16.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown 
Router(config-if)#ip nat outside 
Router(config-if)#exit

ダイナミックNAT設定

• ACLの許可設定に192.168.0.0/24を登録する
• アドレスプール「natpool」に172.16.0.2 - 172.16.0.3のレンジを登録する
• ACLとアドレスプールを関連付ける

Router(config)#access-list 10 permit 192.168.0.0 0.0.0.255
Router(config)#ip nat pool natpool 172.16.0.2 172.16.0.3 netmask 255.255.255.248
Router(config)#ip nat inside source list 10 pool natpool

登録情報を確認する

一度も通信をしていないので、まだ何も表示されない

Router#show ip nat translations 
Router#

Switch2での設定コマンド

パケットをSnifferに転送するための設定を行う

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#monitor session 1 source interface fastEthernet 0/1
Switch(config)#monitor session 1 destination interface fastEthernet 0/3

接続確認

PC1

PC1の「Desktop」タブから「Command Prompt」を選択してコマンドプロンプトを起動し、ping通信を行う。

SnifferのGUIを見ると、IPパケットの「SRC IP」が「172.16.0.2」と変換されてICMP要求が飛んでいることがわかる

PC2

PC2の「Desktop」タブから「Command Prompt」を選択してコマンドプロンプトを起動し、ping通信を行う。

SnifferのGUIを見ると、IPパケットの「SRC IP」が「172.16.0.3」と変換されてICMP要求が飛んでいることがわかる

Router1

再度NATの情報を確認してみるとアドレスプールの内容でNAT変換されているのがわかる

Router#show ip nat translations 
Pro  Inside global     Inside local       Outside local      Outside global
icmp 172.16.0.2:5      192.168.0.100:5    172.16.0.100:5     172.16.0.100:5
icmp 172.16.0.2:6      192.168.0.100:6    172.16.0.100:6     172.16.0.100:6
icmp 172.16.0.2:7      192.168.0.100:7    172.16.0.100:7     172.16.0.100:7
icmp 172.16.0.2:8      192.168.0.100:8    172.16.0.100:8     172.16.0.100:8
icmp 172.16.0.3:13     192.168.0.101:13   172.16.0.100:13    172.16.0.100:13
icmp 172.16.0.3:14     192.168.0.101:14   172.16.0.100:14    172.16.0.100:14
icmp 172.16.0.3:15     192.168.0.101:15   172.16.0.100:15    172.16.0.100:15
icmp 172.16.0.3:16     192.168.0.101:16   172.16.0.100:16    172.16.0.100:16

Router#

現場からは以上です