Configuration du NAT sur un routeur Cisco

Quand il s’agit d’interconnecter un réseau privé (que ce soit d’entreprise ou particulier), en IPv4, il est pratiquement impossible de se passer du NAT. Voici donc une configuration qui reprend l’essentiel des trois principaux types de NAT que l’on peut configurer, à savoir:

  • Le NAT statique
  • Le NAT dynamique avec pool d’adresses
  • Le NAT dynamique avec surcharge (NAT overload, aussi connu sous le nom de PAT)

Topologie du labo

nat

Le labo est divisé en deux parties, le côté privé (réseau de l’entreprise) et le côté publique (le FAI et Internet). le routeur ISP (qui représente le FAI), n’a aucune connaissance des réseaux privés de l’entreprise et ne peut donc rien router à destination des réseaux 192.168.x.x. (comme défini dans la RFC1918). Ces adresses sont réservées pour l’utilisation dans les réseaux privés. Il en va de même pour toutes les adresses faisant parties des plages suivantes:

  • 10.0.0.0/8 (de 10.0.0.0 à 10.255.255.255)
  • 172.16.0.0/12 (de 172.16.0.0 à 172.31.255.255)
  • 192.168.0.0/16 (de 192.168.0.0 à 192.168.255.255)

Dés lors, nous allons configurer le NAT afin de permettre un accès à Internet (simulé par l’adresse 8.8.8.8/32 configurée sur une interface loopback de ISP):

  • Le réseau 192.168.0.0/24 utilisera du NAT dynamique avec surcharge.
  • Le réseau 192.168.1.0/24 utilisera du NAT avec pool d’adresse.
  • La machine 192.168.1.100 sera accessible depuis le réseau publique grâce à une configuration de NAT statique.

Configuration de la topologie de base

Sur ISP:

Configuration de l’interface loopback

ISP#conf t
ISP(config)#int l0
ISP(config-if)#ip address 8.8.8.8 255.255.255.255
ISP(config-if)#exit

Configuration de la liaison sérielle vers R1

ISP(config)#int s0/0
ISP(config-if)#no shut
ISP(config-if)#ip address 80.79.100.1 255.255.255.252
ISP(config-if)#exit

Configuration de la route vers le pool d’adresses publique

ISP(config)#ip route 201.49.10.16 255.255.255.240 serial 0/0

Sur R1

Configuration de l’interface sérielle vers ISP

R1#conf t
R1(config)#int s0/0
R1(config-if)#ip address 80.79.100.2 255.255.255.252
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#exit

Configuration de l’interface du LAN1

R1(config)#int fa0/0
R1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#exit

Configuration de l’interface du LAN2

R1(config)#int fa0/1
R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#exit

Configuration de la route par défaut

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/0

Pour le moment il est possible d’effectuer les tests suivants:

  • Effectuer un ping depuis chaque PC vers R1
  • Effectuer un ping entre les PCs de LAN différent
  • Effectuer un ping depuis R1 vers 8.8.8.8

Test de C1 à R1

VPCS[1]> ping 192.168.0.1
192.168.0.1 icmp_seq=1 ttl=255 time=70.000 ms
192.168.0.1 icmp_seq=2 ttl=255 time=54.000 ms
192.168.0.1 icmp_seq=3 ttl=255 time=67.000 ms
192.168.0.1 icmp_seq=4 ttl=255 time=65.000 ms
192.168.0.1 icmp_seq=5 ttl=255 time=63.000 ms

Test de C1 à C2

VPCS[1]> ping 192.168.1.10
192.168.1.10 icmp_seq=1 ttl=63 time=31.000 ms
192.168.1.10 icmp_seq=2 ttl=63 time=16.000 ms
192.168.1.10 icmp_seq=3 ttl=63 time=32.000 ms
192.168.1.10 icmp_seq=4 ttl=63 time=32.000 ms
192.168.1.10 icmp_seq=5 ttl=63 time=32.000 ms

Test de R1 à 8.8.8.8

R1#ping 8.8.8.8
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 8.8.8.8, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/29/112 ms

Par contre impossible par exemple pour C1 de communiquer avec 8.8.8.8

VPCS[1]> ping 8.8.8.8
 8.8.8.8 icmp_seq=1 timeout
 8.8.8.8 icmp_seq=2 timeout
 8.8.8.8 icmp_seq=3 timeout
 8.8.8.8 icmp_seq=4 timeout
 8.8.8.8 icmp_seq=5 timeout

Configuration commune à tout type de NAT

La première chose à faire lorsque l’on configure du NAT, quel qu’en soit le type, c’est d’indiquer au routeur où se situe le réseau privé et où se situe le réseau publique.

Le NAT ne prend effet que lorsque qu’un paquet est routé d’une interface « inside » (côté privé) vers une interface « outside » (côté publique) et vice-versa.

Dans notre cas, les interfaces Fa0/0 et Fa0/1 sont du côté privé et seront déclarées comme « inside », l’interface S0/0 par contre, étant du côté publique, sera configurée comme « outside ».

R1(config)#int fa0/0
R1(config-if)#ip nat inside
R1(config-if)#exit
R1(config)#int fa0/1
R1(config-if)#ip nat inside
R1(config-if)#exit
R1(config)#int s0/0
R1(config-if)#ip nat outside
R1(config-if)#exit

Configuration du NAT statique pour C3

Ce que nous allons configurer ici c’est une translation statique dans la table de translation NAT, ce qu’on appelle vulgairement sur du matériel domestique « ouvrir un port ». Nous allons explicitement indiquer au routeur que ce qui arrive sur son interface publique (S0/0) et dont l’adresse destination est 201.49.10.30 (une des adresse du pool publique) doit être redirigé vers 192.168.1.100.

Du point de vue du routeur cela revient à modifier l’adresse IP destionation dans l’en-tête IPv4 avant de router le paquet. Cela signifie aussi que si C3 envoi un paquet vers internet, à la sortie de S0/0 de R1 l’adresse source (192.168.1.100) sera remplacée par l’adresse indiquée dans la translation, soit 201.49.10.30.

R1(config)#ip nat inside source static 192.168.1.100 201.49.10.30

La table de translations NAT doit mainentant ressembler à ceci:

R1#show ip nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
--- 201.49.10.30  192.168.1.100 ---          ---
R1#

A présent C3 doit pouvoir communiquer avec le réseau publique

VPCS[3]> ping 8.8.8.8
8.8.8.8 icmp_seq=1 ttl=254 time=119.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=2 ttl=254 time=102.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=3 ttl=254 time=75.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=4 ttl=254 time=117.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=5 ttl=254 time=116.000 ms

Chaque paquet a donc été translaté, preuve en est la table de translations juste après l’émission de ces pings:

R1#show ip nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
icmp 201.49.10.30:33598 192.168.1.100:33598 8.8.8.8:33598 8.8.8.8:33598
icmp 201.49.10.30:33854 192.168.1.100:33854 8.8.8.8:33854 8.8.8.8:33854
icmp 201.49.10.30:34366 192.168.1.100:34366 8.8.8.8:34366 8.8.8.8:34366
icmp 201.49.10.30:34622 192.168.1.100:34622 8.8.8.8:34622 8.8.8.8:34622
icmp 201.49.10.30:34878 192.168.1.100:34878 8.8.8.8:34878 8.8.8.8:34878
--- 201.49.10.30 192.168.1.100 --- ---
R1#

On peut observer le résultat de la translation du côté de ISP aussi à l’aide de la commande « debug ip packet » qui va afficher le détail de chaque paquet IP traité par le routeur (Attention, dans un environnement réel cette commande peut gravement saturer le routeur).

ISP#debug ip packet

*Mar 1 02:22:49.491: IP: tableid=0, s=201.49.10.30 (Serial0/0), d=8.8.8.8 (Loopback0), routed via RIB

*Mar 1 02:22:49.491: IP: s=201.49.10.30 (Serial0/0), d=8.8.8.8, len 92, rcvd 4

*Mar 1 02:22:49.495: IP: tableid=0, s=8.8.8.8 (local), d=201.49.10.30 (Serial0/0), routed via FIB

*Mar 1 02:22:49.495: IP: s=8.8.8.8 (local), d=201.49.10.30 (Serial0/0), len 92, sending

Configuration du NAT avec pool d’adresses

Pour l’instant seul C3 a accès au réseau publique, nous allons maintenant configurer un autre type de NAT pour le réseau 192.168.1.0/24 (à l’exception de C3).

Ici, au lieu de configurer une translation statique, nous allons donner au routeur une plage d’adresses publiques (un pool d’adresse) dans laquelle il peut piocher pour créer dynamiquement les translations.

Tout d’abord créons le pool d’adresses

R1(config)#ip nat pool POOL-NAT-LAN2 201.49.10.17 201.49.10.30 netmask 255.255.255.240

Ici on crée donc une plage d’adresse nommée POOL-NAT-LAN2 allant de 201.49.10.17 à 201.49.10.30.

Il nous faut ensuite définir quelles adresses IP sources seront susceptibles d’êtres translatées … pour cela il faut créer une ACL.

R1(config)#access-list 1 deny 192.168.1.100
R1(config)#access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255

On autorise donc à être translatées les adresses ip du réseau 192.168.1.0/24 sauf 192.168.1.100 (pour laquelle on a déjà une translation statique).

Il ne reste plus qu’à configurer le NAT en lui même

R1(config)#ip nat inside source list 1 pool POOL-NAT-LAN2

On instruit donc ici le routeur de créer dynamiquement une translation pour les paquets arrivant sur une interface « inside » routés par une interface « outside » dont l’adresse IP source correspond à l’ACL 1 et de remplacer l’IP source par une de celles comprises dans le pool POOL-NAT-LAN2.

Attention, si il y a plus de machine dans le réseau privé que d’adresses publiques disponibles, il faut alors rajouter le mot clé « overload » à la commande:

R1(config)#ip nat inside source list 1 pool POOL-NAT-LAN2 overload

Ceci permet de « partager » les adresses publiques en translatant également les numéros de ports dans l’entête de la couche transport (méthode communément appelée PAT).

A présent C2 (et les autres machines qui seraient dans le réseau 192.168.1.0/24) peuvent communiquer avec l’extérieur.

VPCS[2]> ping 8.8.8.8
8.8.8.8 icmp_seq=1 ttl=254 time=111.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=2 ttl=254 time=97.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=3 ttl=254 time=143.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=4 ttl=254 time=131.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=5 ttl=254 time=99.000 ms

La table de translation de R1 a maintenant une nouvelle entrée crée dynamiquement, mais qui réserve l’adresse publique pour C2 (tant que l’on ne purge pas la table NAT).

R1#sh ip nat trans
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
--- 201.49.10.17 192.168.1.10 --- ---
--- 201.49.10.30 192.168.1.100 --- ---
R1#

Configuration du NAT dynamique avec surcharge (sans pool)

Il reste encore à configurer R2 pour que le réseau 192.168.0.0/24 puisse accéder à l’extérieur. Pour cela nous allons configurer le troisième type de NAT, à savoir du NAT dynamique avec surcharge (overload) en utilisant l’adresse publique configurée sur l’interface S0/0 de R1.

Notez que c’est la configuration la plus courante dans un réseau modeste (par exemple dans un réseau domestique). Cette méthode ne requiert pas d’obtenir de nouvelles adresses publiques auprès du provider.

Nous devons cette fois aussi identifier les adresses sources à faire passer par le NAT, donc nous créons une nouvelle ACL.

R1(config)#access-list 2 permit 192.168.0.0 0.0.0.255

Il ne reste plus qu’à configurer le NAT.

R1(config)#ip nat inside source list 2 interface serial 0/0 overload

Nous disons ici au routeur de translater les paquets provenant des adresses décrites dans l’ACL 2 (192.168.0.0/24) et de remplacer l’adresse IP source par celle configurée sur l’interface Serial 0/0 en la surchargeant pour permettre à plus d’une machine de communiquer avec l’extérieur (PAT).

C1 (ainsi que toute machine de ce réseau) peut communiquer avec l’extérieur désormais

VPCS[1]> ping 8.8.8.8
8.8.8.8 icmp_seq=1 ttl=254 time=132.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=2 ttl=254 time=130.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=3 ttl=254 time=127.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=4 ttl=254 time=112.000 ms
8.8.8.8 icmp_seq=5 ttl=254 time=125.000 ms

Le « debug ip packets » sur ISP donne le résultat suivant

ISP#
*Mar 1 03:11:46.195: IP: tableid=0, s=80.79.100.2 (Serial0/0), d=8.8.8.8 (Loopback0), routed via RIB
*Mar 1 03:11:46.195: IP: s=80.79.100.2 (Serial0/0), d=8.8.8.8, len 92, rcvd 4
*Mar 1 03:11:46.199: IP: tableid=0, s=8.8.8.8 (local), d=80.79.100.2 (Serial0/0), routed via FIB
*Mar 1 03:11:46.199: IP: s=8.8.8.8 (local), d=80.79.100.2 (Serial0/0), len 92, sending

On voit là que c’est bien l’adresse de S0/0 qui est utilise pour remplacer l’IP source du paquet.

 

72 Comments on “Configuration du NAT sur un routeur Cisco

  1. Bonjour Steve,

    Déjà, encore un grand merci pour toute cette information.

    J’aurais voulu savoir ce qu’il faudrait implémenter si on a deux ISP, du NAT et que l’on souhaite publier un serveur WEB en interne.

    Si on publie le serveur WEB sur une interface et que celle-ci ne soit plus accessible, comment faire pour que le serveur soit accessible depuis l’autre path (interface).

    Quelle serait la meilleure méthode pour répondre à ce besoin.

    Merci pour ton aide.

    • Bonjour,
      Alors tout d’abord l’idéal serait de ne pas placer le serveur Web derrière le NAT, mais bien entendu ça implique d’utiliser une plage d’adresse publique, et ça … ça a un coût aussi.

      Sinon, dans l’hypothèse pour le serveur Web serait placé derrière le NAT, il suffit normalement de configurer le NAT statique qui redirige vers le serveur Web pour chacune des interfaces qui mène à un ISP.
      Là ou il faut être prudent c’est la gestion du routage. Dans un cas pareil, les deux accès à Internet ne peuvent pas être identiques, j’entends par là placés simultanément dans la table de routage, sinon, le résultat du NAT sera assez chaotique et non fonctionnel.
      Une manière de gérer ça est d’avoir des routes par défaut avec soit une métrique, soit une AD différente. Pour avoir une route principale et une secondaire. Il es possible de les rendre plus ou moins réactive à l’aide de fonctionnalités comme le Tracking et le SLA qui permettent par exemple d’effecteur un test de connectivité (ping ou autre) vers une adresse, quand ça fonctionne, la route est maintenue dans la table de routage, si ça ne passe pas, la route est retirée jusqu’à ce que ça refonctionne.

      • Bonjour Steve et merci pour ton retour.

        Avec l’utilisation d’une adresse IP publique, ce serait effectivement plus simple, mais au-delà des coûts, il y a parfois des idées reçues (fausse de mon point de vue) qui ont du mal à s’effacer. «Mettre un Windows avec une adresse IP publique sur Internet.. Vous n’y pensez pas.» Il faut qu’il soit protégé. Bref, un autre sujet…

        Donc, nous avons mis en place un tracking afin de gérer la partie routage qui est pleinement fonctionnelle. Nous avons nos deux entrées NAT, une pour chaque interface, ce qui fait que maintenant, notre serveur peut être accessible par les deux pattes externes.

        Ma question était de savoir s’il y avait un mécanisme ou protocole Cisco qui nous permettrait d’utiliser qu’une entrée NAT à la fois, un peu comme le tracking pour des routes ou la mise en place VIP/MAC de HRSP/VRRP.

  2. Bonjour,
    J’ai un souci avec une maquette similaire avec en sortie un Cloud.depuis chaque pc,je ping l’interface de sortie qui pointe vers le Cloud mais ce ping ne passe.

    Configuration du routeur R1(routeur de sortie vers le Cloud):

    PROVIDER-ISP#
    Building configuration…

    Current configuration : 1243 bytes
    !
    version 12.4
    service timestamps debug datetime msec
    service timestamps log datetime msec
    no service password-encryption
    !
    hostname PROVIDER-ISP
    !
    boot-start-marker
    boot-end-marker
    !
    !
    no aaa new-model
    !
    resource policy
    !
    ip subnet-zero
    no ip icmp rate-limit unreachable
    ip cef
    ip tcp synwait-time 5
    !
    !
    no ip dhcp use vrf connected
    !
    !
    no ip ips deny-action ips-interface
    !

    !
    !
    interface FastEthernet0/0
    ip address dhcp
    duplex half
    !
    interface Serial1/0
    ip address 80.79.100.1 255.255.255.252
    serial restart-delay 0
    !
    interface Serial1/1
    no ip address
    shutdown
    serial restart-delay 0
    !
    interface Serial1/2
    no ip address
    shutdown
    serial restart-delay 0
    !
    interface Serial1/3
    no ip address
    shutdown
    serial restart-delay 0
    !
    ip classless
    ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.137.1
    ip route 201.49.10.16 255.255.255.240 80.79.100.2
    no ip http server
    no ip http secure-server
    !
    ip dns server
    !
    !

    no cdp log mismatch duplex
    !

    !
    control-plane
    !

    !
    gatekeeper
    shutdown
    !
    !
    line con 0
    exec-timeout 0 0
    privilege level 15
    logging synchronous
    stopbits 1
    line aux 0
    exec-timeout 0 0
    privilege level 15
    logging synchronous
    stopbits 1
    line vty 0 4
    login
    !
    !
    end

    PROVIDER-ISP#

    L’autre routeur PRIVATE Network n’a aucun souci.
    Dans ma topologie,j’ai plusieurs PC pour ma simulation mais depuis chaque PC,je ne ping pas mon Cloud pourtant j’ai annoncé une route par défaut pointant vers mon Cloud.

    Pouvez-vous m’aider????

  3. Merci pour la clarification sur la config du NAT…………………………..

  4. Bonsoir ,
    Est-il possible de combiner le nat statique et le NAT overload? je m’explique un peu mon lab. J’ai des réseaux sur des sites différents qui se chevauchent , j’ai donc attribué des adresses « Natté » ip nat inside source static adresse-reelle adresse-translaté , avec cette configuration les VPN marchent bien.
    Le souci est au niveau de l’accès Internet avec le NAT overload  » ip nat inside source list 105 interface FastEthernet0/0 overload » les machines n’ont pas internet.
    j’ai configure l’acl 105 avec les adresse-translaté.

    ip nat inside source static 10.200.15.1 172.30.22.1
    ip nat inside source static 10.200.15.2 172.30.22.2

    ip nat inside source list 105 interface FastEthernet0/0 overload

    access-list 105 permit ip 172.30.22.0 0.0.0.255 any

  5. C’est magnifique ce forum pour nous les débutants en Administrations réseaux.

  6. Merci pour ce tutoriel bien fait avec parfaite simplicité.
    Je viens de comprendre une théorie qui m’échape tous les jours sur la meilleure facon de configurer le NAT. Chapeau Steve.

  7. Bonjour
    J’essaie de configurer une route statique mais j’y arrive pas. C’est sur un routeur cisco avec cisco packet tracer. Le problème est que les routes statistiques ne s’affichent pas quand je fais sh ip route. Mais quand je fais sh run je les vois!
    Besoin d’aide svp!

    • Dans ce cas cela veut dire que la route statique n’est pas valide, soit le next-hop n’est pas joignable, soit l’interface de sortie est down.