4.1 – Le protocole NAT

NAT, ou Network Address Translation, est une technique utilisée pour permettre à plusieurs appareils sur un réseau local d’accéder à Internet via une seule adresse IP publique. Cela a principalement été développé en réponse à la pénurie d’adresses IPv4.

Pourquoi utiliser NAT?

• Conservation des adresses IP: En raison de la limitation du nombre d’adresses IPv4, le NAT permet à plusieurs hôtes d’un réseau privé de partager une seule adresse IP publique.
• Sécurité: Les adresses IP internes d’un réseau sont masquées, ce qui rend plus difficile pour les attaquants externes de cibler des appareils spécifiques.
• Flexibilité: Les administrateurs peuvent changer la structure du réseau interne sans affecter la communication externe.

Le NAT Statique

Associe une adresse IP privée à une adresse IP publique spécifique. Utilisé principalement lorsque un appareil a besoin d’une adresse IP publique dédiée, comme un serveur web.

Configuration

interface fa 0/1 
 description LAN
 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
 ip nat inside
!
interface fa 0/2
 description WAN 
 ip address 200.1.1.254 255.255.255.0
 ip nat outside
!
ip nat inside source static 192.168.1.1 200.1.1.1
ip nat inside source static 192.168.1.2 200.1.1.2
ip nat inside source static 192.168.1.3 200.1.1.3
etc ...

Le NAt DYNAMIQUE

Associe une adresse IP privée à une adresse IP publique d’un groupe d’adresses disponibles. N’offre pas de traduction pour les hôtes non spécifiés.

Configuration

interface fa 0/1 
 description LAN
 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
 ip nat inside
!
interface fa 0/2
 description WAN 
 ip address 200.1.1.254 255.255.255.0
 ip nat outside
!
ip nat pool MAISON 200.1.1.1 200.1.1.3 netmask 255.255.255.0
ip nat inside source list 10 pool MAISON
!
access-list 10 permit 192.168.10.1
access-list 10 permit 192.168.10.2
etc ...

Le PAT (Nat overload)

Plusieurs adresses IP privées sont traduites en une seule adresse IP publique, en utilisant différents ports. C’est le type de NAT le plus couramment utilisé, notamment dans les routeurs domestiques.

Le PAT change t’il obligatoirement le port source ? Non, le PAT (Port Address Translation) ne change pas obligatoirement le port source. Toutefois, cela peut le faire en fonction de la situation.

Voici comment cela fonctionne:

• Si un utilisateur à l’intérieur du réseau initie une session vers un serveur externe et que le port source (par exemple TCP/12345) n’a pas encore été utilisé dans une autre translation PAT pour l’adresse IP publique actuelle, alors le PAT va conserver ce port source.
• Si ce port source est déjà en cours d’utilisation pour une autre session, alors le PAT attribuera un autre port source disponible pour différencier la nouvelle session de la session existante. Dans ce cas, le port source serait effectivement modifié.

En d’autres termes, le PAT préférera conserver le port source original si possible. Cependant, si ce port est déjà utilisé (dans le contexte de la traduction avec l’adresse IP publique), alors le PAT choisira un autre port pour garantir que chaque session est unique et peut être suivie correctement.

Configuration

interface FastEthernet0/1 
 description LAN
 ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
 ip nat inside
!
interface FastEthernet0/2
 description WAN 
 ip address 200.1.1.254 255.255.255.0
 ip nat outside
!
ip nat inside source list 10 interface FastEthernet0/2 overload
!
access-list 10 permit 192.168.10.0 0.0.0.255
etc ...

Fonctionnement du NAT

1. Table de traduction: Le routeur NAT maintient une table de traduction pour savoir quel appareil interne a initié quelle session.
2. Traduction d’adresse: Lorsqu’un appareil du réseau privé envoie un paquet à Internet, le routeur NAT traduit l’adresse source privée de l’appareil en une adresse publique avant de transmettre le paquet.
3. Réception de réponse: Quand une réponse revient, le routeur NAT utilise sa table de traduction pour déterminer à quel appareil interne il doit envoyer la réponse.

Avantages

• Économie d’adresses IP.
• Augmentation de la sécurité du réseau.
• Facilité de configuration et de maintenance.

Inconvénients

• Peut causer des complications pour certaines applications nécessitant une communication bidirectionnelle directe, comme les jeux en ligne ou la VoIP.
• Diminution de la transparence du réseau, car les adresses IP réelles sont masquées.
• Peut poser des défis pour les services nécessitant une traçabilité IP.

Conclusion

NAT est un élément crucial de l’infrastructure réseau moderne. Bien que conçu à l’origine comme une solution temporaire à la pénurie d’adresses IP, il est devenu une composante standard de la sécurité et de la gestion réseau. Toutefois, avec le déploiement d’IPv6 et son espace d’adressage beaucoup plus grand, certains des besoins de NAT pourraient diminuer à l’avenir.