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一个NAT类型检测方案
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2012-10-15
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NAT实现大致可分为Full Cone、Restricted Cone、Port Restricted Cone和Symmetric NAT四种,本文档是自己根据对NAT的理解,写的一个测试NAT方案。
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NAT 类型检测方案
NAT 相关知识准备:
考虑到 UDP 的无状态特性,目前针对它的 NAT 实现大致可分为 Full Cone 、Restricted
Cone、Port Restricted Cone 和 Symmetric NAT 四种。值得指出的是,对于 TCP 协议而言,
一般来说,目前 NAT 中针对 TCP 的实现基本上是一致的,其间并不存在太大差异,这是
因为 TCP 协议本身便是面向连接的,因此无需考虑网络连接无状态所带来复杂性。
用语定义
1.内部 Tuple:指内部主机的私有地址和端口号所构成的二元组,即内部主机所发送报文的
源地址、端口所构成的二元组
2.外部 Tuple:指内部 Tuple 经过 NAT 的源地址/端口转换之后,所获得的外部地址、端口
所构成的二元组,即外部主机收到经 NAT 转换之后的报文时,它所看到的该报文的源地址
(通常是 NAT 设备的地址)和源端口
3.目标 Tuple:指外部主机的地址、端口所构成的二元组,即内部主机所发送报文的目标地
址、端口所构成的二元组
详细释义
1. Full Cone NAT:所有来自同一个内部 Tuple X 的请求均被 NAT 转换至同一个外部 Tuple
Y,而不管这些请求是不是属于同一个应用或者是多个应用的。除此之外,当 X-Y 的转换
关系建立之后,任意外部主机均可随时将 Y 中的地址和端口作为目标地址和目标端口,向
内部主机发送 UDP 报文,由于对外部请求的来源无任何限制,因此这种方式虽然足够简单,
但却不那么安全
2. Restricted Cone NAT:它是 Full Cone 的受限版本:所有来自同一个内部 Tuple X 的请求
均被 NAT 转换至同一个外部 Tuple Y,这与 Full Cone 相同,但不同的是,只有当内部主机
曾经发送过报文给外部主机(假设其 IP 地址为 Z)后,外部主机才能以 Y 中的信息作为目
标地址和目标端口,向内部主机发送 UDP 请求报文,这意味着,NAT 设备只向内转发(目
标地址/端口转换)那些来自于当前已知的外部主机的 UDP 报文,从而保障了外部请求来
源的安全性
3. Port Restricted Cone NAT:它是 Restricted Cone NAT 的进一步受限版。只有当内部主机曾
经发送过报文给外部主机(假设其 IP 地址为 Z 且端口为 P)之后,外部主机才能以 Y 中的
信息作为目标地址和目标端口,向内部主机发送 UDP 报文,同时,其请求报文的源端口必
须为 P,这一要求进一步强化了对外部报文请求来源的限制,从而较 Restrictd Cone 更具安
全性
4. Symmetric NAT:这是一种比所有 Cone NAT 都要更为灵活的转换方式:在 Cone NAT 中,
内部主机的内部 Tuple 与外部 Tuple 的转换映射关系是独立于内部主机所发出的 UDP 报文
中的目标地址及端口的,即与目标 Tuple 无关;在 Symmetric NAT 中,目标 Tuple 则成为了
NAT 设备建立转换关系的一个重要考量:只有来自于同一个内部 Tuple 、且针对同一目标
Tuple 的请求才被 NAT 转换至同一个外部 Tuple,否则的话,NAT 将为之分配一个新的外部
Tuple;打个比方,当内部主机以相同的内部 Tuple 对 2 个不同的目标 Tuple 发送 UDP 报文
资源评论
- zhjverygood2012-10-22方法讲解很详细,值得一看
- jinchao01282013-02-01很详细,帮了我一个大忙,谢谢!
yunjinwang
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