Что такое списки контроля доступа ACL. Настраиваем стандартные и расширенные списки ACL на маршрутизаторах Cisco. Что такое ACL и как его настраивать

14.07.2019

Продолжаем развитие нашей маленькой уютной сети Лифт ми Ап. Мы уже обсудили вопросы маршрутизации и стабильности, и теперь, наконец, выросли для подключения к Интернету. Довольно заточения в рамках нашей корпоративной среды!
Но с развитием появляются и новые проблемы.
Сначала вирус парализовал веб-сервер, потом кто-то притаранил червя, который распространился в сети, заняв часть полосы пропускания. А ещё какой-то злодей повадился подбирать пароли на ssh к серверу.
А представляете, что начнётся, когда мы подключимся к Интернету?!
Итак, сегодня:
1) учимся настраивать различные списки контроля доступа (Access Control List)
2) пытаемся понять разницу между ограничением входящего и исходящего трафика
3) разбираемся с тем, как работает NAT, его плюсы, минусы и возможности
4) на практике организуем подключение к Интернету через NAT и увеличим безопасность сети, используя списки доступа.

Access Control List

Итак, что мы имеем сказать по спискам доступа? Вообще-то тема относительно простая и только ленивыми из курса CCNA не скопипащена. Но не разрывать же нам наше удивительное повествование из-за каких то предрассудков?

Каково предназначение списков доступа? Казалось бы, совершенно очевидный ответ - для ограничения доступа: кому-то что-то запретить, например. Вообще - это верно, но понимать нужно в более широком смысле: речь не только о безопасности. То есть, изначально, вероятно, так оно и было, отсюда permit и deny при настройке. Но на самом деле ACL - это универсальный и мощный механизм фильтрации. С их помощью можно определить на кого навешивать определённые политики, а на кого нет, кто будет участвовать в неких процессах, а кто нет, кого ограничиваем в скорость до 56k, а кого до 56M.
Чтобы было чуть-чуть понятнее, приведём простой пример. Опираясь на списки доступа, работает Policy-Based Routing (PBR). Можно сделать здесь так, чтобы пакеты приходящие из сети 192.168.1.0/24 отправлялись на next-hop 10.0.1.1, а из сети 192.168.2.0/24 на 10.0.2.1 (заметим, что обычная маршрутизация опирается на адрес назначения пакета и автоматически все пакеты отправляются на один next-hop):

В конце статьи пример настройки и .

Виды ACL

Ладно, забудем на время эту лирику.
Вообще говоря, списки доступа бывают разными:

Стандартные
Расширенные
Динамические
Рефлексивные
Повременные

Мы своё внимание остановим сегодня на первых двух, а более подробно обо всех вы можете прочитать у циски .

Входящий и исходящий трафик

Для почину давайте-ка разберёмся с одной вещью. Что понимать под входящим и исходящим трафиком? Это нам в будущем понадобится. Входящий трафик - этот тот, который приходит на интерфейс извне.

Исходящий - тот, который отправляется с интерфейса вовне.

Список доступа вы можете применить либо на входящий трафик, тогда неугодные пакеты не будут даже попадать на маршрутизатор и соответственно, дальше в сеть, либо на исходящий, тогда пакеты приходят на маршрутизатор, обрабатываются им, доходят до целевого интерфейса и только на нём дропятся.

Стандартный список доступа проверяет только адрес отправителя. Расширенный- адрес отправителя, адрес получателя, а также порт. Стандартные ACL рекомендуется ставить как можно ближе к получателю (чтобы не порезать больше, чем нужно), а расширенные- ближе к отправителю (чтобы как можно раньше дропнуть нежелательный трафик).

Практика

Давайте сразу к практике. Что бы нам такого наограничивать в нашей маленькой сети “Лифт ми Ап”?

WEB-сервер. Разрешить доступ всем по порту TCP 80 (протокол HTTP). Для того устройства, с которого будет производиться управление (у нас же есть админ) нужно открыть telnet и ftp, но ему мы дадим полный доступ. Всем остальным отбой
Файловый сервер. На него у нас должны попадать резиденты Лифт ми Ап по портам для общих папок, а все остальные по FTP.
Почтовый сервер. Тут у нас запущены SMTP и POP3, то есть порты TCP 25 и 110. Так же для админа открываем доступ на управление. Других блокируем
Для будущего DNS-сервера нужно открыть порт UDP 53
В сеть серверов разрешить ICMP-сообщения
Поскольку сеть Other у нас для всех беспартийных, кто не вошёл в ФЭО, ПТО и Бухгалтерию, то мы их всех ограничим, а некоторым только дадим доступ (в числе них мы и админ)
В сеть управления нужно пускать опять же только админа, ну и конечно себя любимого
Не будем строить препоны общению между собой сотрудников отделов

1) Доступ на WEB-сервер

Тут у нас работает политика запрещено всё, что не разрешено. Поэтому нам сейчас надо кое-что открыть, а всё остальное закрыть.
Поскольку мы защищаем сеть серверов, то и лист будем вешать на интерфейс, идущий в сторону них то есть, на FE0/0.3 Вопрос только на in или на out нам нужно это делать? Если мы не хотим пускать пакеты в сторону серверов, которые уже оказались на маршрутизаторе, то это будет исходящий трафик. То есть адреса назначения (destination) у нас будут в сети серверов (из них мы будем выбирать на какой именно сервер идёт трафик), а адреса источников (source) могут быть любыми - как из нашей корпоративной сети, так и из интернета.
Ещё одно замечание: поскольку фильтровать мы будем в том числе по адресу назначения (на WEB-сервер одни правила, на почтовый - другие), то список контроля доступа нам понадобится расширенный (extended), только он позволяет делать это.

Правила в списке доступа проверяются по порядку сверху вниз до первого совпадения. Как только одно из правил сработало, независимо от того permit это или deny, проверка прекращается и обработка трафика происходит на основе сработавшего правила.
То есть если мы хотим защитить WEB-сервер, то в первую очередь нам нужно дать разрешение, потому что, если мы в первой же строке настроим deny ip any any - то оно всегда будет срабатывать и трафик не будет ходить вообще. Any - это специальное слово, которое означает адрес сети и обратную маску 0.0.0.0 0.0.0.0 и означает, что под правило подпадают абсолютно все узлы из любых сетей. Другое специальное слово - host - оно означает маску 255.255.255.255 - то есть именно один единственный указанный адрес.
Итак, первое правило: разрешить доступ всем по порту 80
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# remark WEB
any host 172.16.0.2 eq 80

Разрешаем (permit ) TCP-трафик от любого узла (any ) на хост (host - именно один адрес) 172.16.0.2, адресованный на 80-й порт.
Пробуем повесить этот список доступа на интерфейс FE0/0.3:
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip access-group Servers-out out

Проверяем с любого из наших подключенных компьютеров:

Как видите страничка открывается, но что там у нас с пингом?

И так с любого другого узла?

Дело в том, что после всех правил в цисковских ACL в конце дописывается неявное deny ip any any (implicit deny). Что для нас это означает? Любой пакет, выходящий с интерфейса и не отвечающий ни одному правилу из ACL, подпадает под implicit deny и отбрасывается. То есть хоть пинг, хоть фтп, хоть что угодно здесь уже не пройдёт.

Идём дальше: надо дать полный доступ компьютеру, с которого будет производиться управление. Это будет компьютер нашего админа с адресом 172.16.6.66 из сети Other.
Каждое новое правило добавляется автоматически в конец списка, если он уже существует:
msk-arbat-gw1(config)#
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit tcp host 172.16.6.66 host 172.16.0.2 range 20 ftp
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit tcp host 172.16.6.66 host 172.16.0.2 eq telnet

Вот и всё. Проверяем с нужного узла (поскольку серверами в РТ не поддерживается телнет, проверяем на FTP):

То есть FTP-сообщение пришло на маршрутизатор и должно уйти с интерфейса FE0/0.3. Маршрутизатор проверяет и видит, что пакет подходит под добавленное нами правило и пропускает его.

А с постороннего узла

Пакет FTP не попадает ни под одно из правил, кроме неявного deny ip any any и отбрасывается.

2) Доступ на файловый сервер

Тут бы надо в первую очередь определиться с тем, кто будет “резидентом”, кому нужно дать доступ. Конечно, это те, кто имеет адрес из сети 172.16.0.0/16 - только им и дадим доступ.
Теперь с общими папками. В большинстве современных систем уже используется для этого протокол SMB, которому нужен порт TCP 445. На более старых версиях использовался NetBios, который кормился аж через три порта: UDP 137 и 138 и TCP 139. Договорившись с нашим админом, настроим 445 порт (правда проверить в рамках РТ, конечно, не получится). Но кроме этого, нам понадобятся порты для FTP - 20, 21, причём не только для внутренних хостов, но и для соединений из интернета:
msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended Servers-out
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit tcp 172.16.0.0 0.0.255.255 host 172.16.0.3 eq 445
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit tcp any host 172.16.0.3 range 20 21

Тут мы повторно применили конструкцию range 20 21 - для того, чтобы в одной строке задать несколько портов. Для FTP, вообще говоря, недостаточно только 21-го порта. Дело в том, что если вы откроете только его, то авторизация у вас будет проходить, а передача файлов нет.

0.0.255.255 - обратная маска (wildcard mask). О том, что это такое, поговорим чуточку позже

3) Доступ на почтовый сервер

Продолжаем нарабатывать практику - теперь с почтовым сервером. В рамках того же списка доступа добавляем новые нужные нам записи.
Вместо номеров портов для широкораспространённых протоколов можно указывать их имена:
msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended Servers-out
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)#permit tcp any host 172.16.0.4 eq pop3
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)#permit tcp any host 172.16.0.4 eq smtp

4) DNS-сервер

msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended Servers-out
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit udp 172.16.0.0 0.0.255.255 host 172.16.0.5 eq 53

5) ICMP

Осталось исправить ситуацию с пингом. Ничего страшного нет в том, чтобы добавить правила в конец списка, но как-то эстетически приятнее будет увидеть их вначале.
Используем несложный чит для этого. Для это можно воспользоваться текстовым редактором, например. Скопируйте туда из show run кусок про ACL и добавьте следующие строки:
no ip access-list extended Servers-out
ip access-list extended Servers-out
permit icmp any any
remark WEB

remark FILE

remark MAIL

remark DNS

Первой строкой мы удаляем существующий список, далее создаём его заново и перечисляем все новые правила в нужном нам порядке. Командой в третьей строке мы разрешили проход всех ICMP-пакетов от любых хостов на любые хосты.

Далее просто копируем всё скопом и вставляем в консоль. Интерфейс интерпретирует каждую строку как отдельную команду и выполняет её. Таким образом, мы заменили старый список новым.
Проверяем, что пинг есть:

Прекрасно.

Данный “чит” хорош для первоначальной конфигурации или если вы точно понимаете, что делаете. На рабочей сети, когда вы настраиваете удалённо ACL, вы рискуете остаться без доступа на настраиваемую железку.

Чтобы вставить правило в начало или в любое другое нужное место, вы можете прибегнуть к такому приёму:
ip access-list extended Servers-out
1 permit icmp any any

Каждое правило в списке пронумеровано с определённым шагом и если перед словом permit/deny вы поставите число, то правило будет добавлено не в конец, а в нужное вам место. К сожалению, такая фича не работает в РТ.
Если будет вдруг необходимо (заняты все подряд идущие числа между правилами) вы всегда можете перенумеровать правила (в этом примере назначается номер первого правила 10(первое число) и инкремент 10):
ip access-list resequence Servers-out 10 10

В итоге Access List на серверную сеть будет выглядеть так:
ip access-list extended Servers-out
permit icmp any any
remark WEB
permit tcp any host 172.16.0.2 eq www
permit tcp host 172.16.6.66 host 172.16.0.2 range 20 ftp
permit tcp host 172.16.6.66 host 172.16.0.2 eq telnet
remark FILE
permit tcp 172.16.0.0 0.0.255.255 host 172.16.0.3 eq 445
permit tcp any host 172.16.0.3 range 20 21
remark MAIL
permit tcp any host 172.16.0.4 eq pop3
permit tcp any host 172.16.0.4 eq smtp
remark DNS
permit udp 172.16.0.0 0.0.255.255 host 172.16.0.5 eq 53

Сейчас наш админ имеет доступ только на WEB-сервер. Откройте ему полный доступ на всю сеть. Это первое домашнее задание.

6) Права пользователей из сети Other

До сих пор нам нужно было не впускать кого-то куда-то, поэтому мы обращали внимание на адрес назначения и список доступа вешали на исходящий с интерфейса трафик. Теперь нам нужно не выпускать : никакие запросы от компьютеров из сети Other не должны выходить за пределы. Ну, конечно, кроме тех, которые мы специально разрешим.
msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended Other-in

msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.6.61 any

Тут мы не могли сначала запретить всем, а потом разрешить избранным, потому что абсолютно все пакеты попадали бы под правило deny ip any any и permit не срабатывал бы вообще.
Применяем на интерфейс. На этот раз на вход:
msk-arbat-gw1(config)#int fa0/0.104
msk-arbat-gw1(config-subif)#ip access-group Other-in in

то есть все IP-пакеты от хоста с адресом 172.16.6.61 или 172.16.6.66 разрешено передавать куда бы они ни были предназначены. Почему мы тут используем тоже расширенный список доступа? Ведь, казалось бы, мы проверяем только адрес отправителя. Потому что админу мы дали полный доступ, а вот гостю компании “Лифт ми Ап”, например, который попадёт в эту же сеть совсем ни к чему доступ куда-либо, кроме как в Интернет.

7) Сеть управления

Ничего сложного. Правило будет выглядеть так:
msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended Management-out
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# remark IAM
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.6.61 172.16.1.0 0.0.0.255
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# remark ADMIN
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.6.66 172.16.1.0 0.0.0.255

Данный ACL применяем на out на интерфейс FE 0/0.2:
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.2
msk-arbat-gw1(config-subif)#ip access-group Management-out out

8) Более никаких ограничений

Готово

Маска и обратная маска

До сих пор мы без объяснения давали странный параметр вида 0.0.255.255, подозрительно напоминающий маску подсети.
Немного сложная для понимания, но именно она - обратная маска - используется для определения хостов, которые подпадут под правило.
Чтобы понять что такое обратная маска, вы должны знать, что такое обычная.Начнём с самого простого примера.

Обычная сеть на 256 адресов: 172.16.5.0/24, например. Что означает эта запись?
А означает она ровно следующее

IP-адрес. Десятичная запись	172	16	5	0
IP-адрес. Двоичная запись	10101100	00010000	00000101	00000000
	11111111	11111111	11111111	00000000
	255	255	255	0

IP-адрес - это параметр длиною 32 бита, поделенный на 4 части, который вы привыкли видеть в десятичной форме.
Маска подсети также имеет длину 32 бита - она фактически шаблон, трафарет, по которому определяется принадлежность адреса подсети. Там, где в маске стоят единицы, значение меняться не может, то есть часть 172.16.5 совершенно неизменна и она будет одинакова для всех хостов этой подсети, а вот та, где нули - варьируется.
То есть во взятом нами примере 172.16.5.0/24 - это адрес сети, а хосты будут 172.16.5.1-172.16.5.254 (последний 255 - широковещательный), потому что 00000001 - это 1, а 11111110 - 254 (речь о последнем октете адреса). /24 означает, что длина маски 24 бита, то есть у нас идёт 24 единицы - неизменная часть и 8 нулей.
Другой случай, когда маска у нас, например, 30 бит, а не 24.
К примеру 172.16.2.4/30. Распишем это так:

IP-адрес. Десятичная запись	172	16	2	4
IP-адрес. Двоичная запись	10101100	00010000	00000010	00000100
Маска подсети. Двоичная запись	11111111	11111111	11111111	11111100
Маска подсети. Десятичная запись	255	255	255	252

Как видите, для этой подсети могут меняться только последние два бита. Последний октет может принимать следующие 4 значения:
00000100 - адрес подсети (4 в десятичной системе)
00000101 - адрес узла (5)
00000110 - адрес узла (6)
00000111 - широковещательный (7)
Всё, что за пределами этого - уже другая подсеть

То есть теперь вам должно быть чуть-чуть понятно, что маска подсети - это последовательность 32-х бит, где сначала идут единицы, означающие адрес подсети, потом идут нули, означающие адрес хоста. При этом чередоваться нули и единицы в маске не могут чередоваться. То есть маска 11111111.11100000.11110111.00000000 невозможна

А что же такое обратная маска (wildcard)?
Для подавляющего большинства админов и некоторых инженеров - это не более, чем инверсия обычной маски. То есть нули вначале задают адрес части, которая должна совпадать обязательно, а единицы наоборот свободную часть.
То есть на взятом нами первом примере, если вы хотите отфильтровать все хосты из подсети 172.16.5.0/24, то вы зададите правило в Access-листе:
…. 172.16.5.0 0.0.0.255
Потому что обратная маска будет выглядеть так:

00000000.00000000.00000000.11111111

Во втором примере с сетью 172.16.2.4/30 обратная маска будет выглядеть так: 30 нулей и две единицы:

Обратная маска. Двоичная запись	00000000	00000000	00000000	00000011
Обратная маска. Десятичная запись	0	0	0	3

Соответственно параметр в access-листе будет выглядеть так:
…. 172.16.2.4 0.0.0.3
Позже, когда вы съедите собаку на просчётах масок и обратных масок, вы запомните самые употребляемые цифры, количество хостов в той или иной маске, поймёте, что в описанных ситуациях последний октет обратной маски получается вычитанием из 255 цифры последнего октета обычной маски (255-252=3) и т.д. А пока нужно много трудиться и считать)

Но на самом деле обратная маска - это несколько более богатый инструмент, здесь вы можете объединять адреса внутри одной подсети или даже объединять подсети, но самое главное отличие, вы можете чередовать нули и единицы. Это позволяет вам, например, отфильтровать определённый узел (или группу) в нескольких подсетях одной строкой.

Пример 1

Дано: сеть 172.16.16.0/24
Надо: отфильтровать первые 64 адреса (172.16.16.0-172.16.16.63)
Решение: 172.16.16.0 0.0.0.63

Пример 2

Дано: сети 172.16.16.0/24 и 172.16.17.0/24
Надо: отфильтровать адреса из обеих сетей
Решение: 172.16.16.0 0.0.1.255

Пример 3

Дано: Сети 172.16.0.0-172.16.255.0
Надо: отфильтровать хост с адресом 4 из всех подсетей
Решение: 172.16.0.4 0.0.255.0

Работа ACL в картинках

Гипотетическая сеть:

1) На маршрутизаторе RT1 на интерфейсе FE0/1 на вход у нас разрешено всё, кроме ICMP.

2) На маршрутизаторе RT2 на интерфейсе FE0/1 на выход запрещены SSH и TELNET

Тесты
кликабельны
1) Пинг с компьютера ПК1 на Сервер1

2) TELNET с компьютера ПК1 на Сервер1

3) SSH с компьютера ПК1 на Сервер2

4) Пинг с Сервера2 на ПК1

Дополнения

1) Правила, действующие на исходящий трафик (out) не будут фильтровать трафик самого устройства. То есть, если нужно запретить самой циске доступ куда-либо, то вам придётся на этом интерфейсе фильтровать входящий трафик (ответный оттуда, куда надо запретить доступ).

2) C ACL надо быть аккуратнее. При небольшой ошибке в правиле, неправильном порядке настройки или вообще плохо продуманном списке вы можете остаться без доступа к устройству.
Например, вы хотите закрыть доступ куда угодно для сети 172.16.6.0/24, кроме своего адреса 172.16.6.61 и задаёте правила так:
deny ip 172.16.6.0 0.0.0.255 any

Как только вы примените ACL на интерфейс, вы сразу потеряете доступ к маршрутизатору, потому что вы попадаете под первое правило и второе даже не проверяется.
Вторая неприятная ситуация, которая может с вами приключиться: под ACL попадёт трафик, который не должен был попасть.
Вообразите такую ситуацию: у нас в серверной есть FTP-сервер в пассивном режиме. Для доступа к нему вы открыли 21-й порт в ACL Servers-out . После первичного установления соединения FTP-сервер сообщает клиенту порт, по которому он готов передавать/принимать файлы, например, 1523-й. Клиент пытается установить TCP-соединение на этот порт, но натыкается на ACL Servers-out, где такого разрешения нету - так и кончается сказка про успешный трансфер. В нашем примере выше, где мы настраивали доступ на файловый сервер, мы открыли доступ только по 20 и 21-му, потому что для примера этого достаточно. В реальной жизни придётся повозиться. Немного примеров конфигурации ACL для распространенных случаев.

3) Из 2-го пункта вытекает очень похожая и интересная проблема.
Вздумалось вам, например повесить на интерфейс в интернет такие вот ACL:
access-list out permit tcp host 1.1.1.1 host 2.2.2.2 eq 80
access-list in permit tcp host 2.2.2.2 any eq 80

Казалось бы: хосту с адресом 1.1.1.1 разрешён доступ по 80-му порту на сервер 2.2.2.2 (первое правило). И обратно от сервера 2.2.2.2 разрешены соединения внутрь.
Но нюанс тут в том, что компьютер 1.1.1.1 устанавливает соединение НА 80-й порт, но С какого-то другого, например, 1054, то есть ответный пакет от сервера приходит на сокет 1.1.1.1:1054, не подпадает под правило в ACL на IN и отбрасывается ввиду неявного deny ip any any.
Чтобы избежать такой ситуации, и не открывать всем пучком порты, можно прибегнуть к такой хитрости в ACL на in:
permit tcp host 2.2.2.2 any established.

Подробности такого решения в одной из следующих статей.

4) Говоря про современный мир, нельзя обойти такой инструмент, как объектные группы (Object-group).

Допустим, надо составить ACL, выпускающий три определенных адреса в интернет по трем одинаковым портам c перспективой расширения количества адресов и портов. Как это выглядит без знания объектных групп:
ip access-list extended TO-INTERNET
permit tcp host 172.16.6.66 any eq 80
permit tcp host 172.16.6.66 any eq 8080
permit tcp host 172.16.6.66 any eq 443
permit tcp host 172.16.6.67 any eq 80
permit tcp host 172.16.6.67 any eq 8080
permit tcp host 172.16.6.67 any eq 443
permit tcp host 172.16.6.68 any eq 80
permit tcp host 172.16.6.68 any eq 8080
permit tcp host 172.16.6.68 any eq 443

При увеличении количества параметров сопровождать такой ACL становится всё труднее и труднее, легко ошибиться при настройке.
Зато, если обратиться к объектным группам, то это приобретает следующий вид:
object-group service INET-PORTS
description Ports allowed for some hosts
tcp eq www
tcp eq 8080
tcp eq 443

Object-group network HOSTS-TO-INET
description Hosts allowed to browse the net
host 172.16.6.66
host 172.16.6.67
host 172.16.6.68

Ip access-list extended INET-OUT
permit object-group INET-PORTS object-group HOSTS-TO-INET any

на первый взгляд несколько угрожающе выглядит, но если разобраться, то это очень удобно.

4) Очень полезную для траблшутинга информацию можно получить из вывода команды show ip access-lists %имя ACL% . Кроме собственно списка правил указанного ACL, эта команда показывает количество совпадений по каждому правилу.

Msk-arbat-gw1#sh ip access-lists nat-inet
Extended IP access list nat-inet

permit ip host 172.16.6.61 any
(4 match(es))

А дописав в конце любого правила log , мы сможем получать сообщения о каждом совпадении в консоль. (последнее не работает в PT)

NAT

Network Address Translation - механизм в хозяйстве совершенно необходимый уже с 1994-го года. Много сессий об него сломано и пакетов потеряно.
Нужен он чаще всего для подключения вашей локальной сети к Интернету. Дело в том, что теоретически существует 255*255*255*255=4 228 250 625. 4 миллиарда адресов. Даже если бы у каждого жителя планеты был всего один компьютер, адресов бы уже не хватало. А тут разве что утюги к Интернету не подключаются. Умные люди сообразили это ещё в начале 90-х и как временное решение предложили разделить пространство адресов на публичные (белые) и приватные (частные, серые).
К последним относятся три диапазона:

10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16

Их вы свободно можете использовать в своей частной сети, и поэтому, разумеется, они будут повторяться. Как же быть с уникальностью? Кому будет отвечать WEB-сервер, которому пришёл запрос с обратным адресом 192.168.1.1? Ростелекому? Компании Татнефть? Или вашему комнатному Длинку? В большом интернете никто ничего не знает о приватных сетях - они не маршрутизируются.
Тут и выходит на сцену NAT. По большому счёту, это обман, подстава. На натирующем устройстве ваш приватный адрес, грубо говоря, просто подменяется на белый адрес, который и будет фигурировать далее в пакете, пока он путешествует до WEB-сервера. А вот белые адреса очень даже хорошо маршрутизируются, и пакет точно вернётся обратно на натирующее устройство.
Но как оно в свою очередь поймёт, что с ним делать дальше? Вот с этим и разберёмся.

Типы NAT

Статический

В этом случае один внутренний адрес преобразуется в один внешний. И при этом все запросы, приходящие на внешний адрес будут транслироваться на внутренний. Словно бы этот хост и является обладателем этого белого IP-адреса.

Настраивается следующей командой:
Router (config)# ip nat inside source static 172.16.6.5 198.51.100.2

Что происходит:
1) Узел 172.16.6.5 обращается WEB-серверу. Он отправляет IP-пакет, где в качестве адреса получателя стоит 192.0.2.2, а отправителя 172.16.6.5.

2) По корпоративной сети пакет доставляется к шлюзу 172.16.6.1, где и настроен NAT

3) Согласно настроенной команде, маршрутизатор снимает текущий заголовок IP и меняет его на новый, где в качестве адреса отправителя уже фигурирует белый адрес 198.51.100.2.

4) По большому Интернету обновлённый пакет достигает сервера 192.0.2.2.

5) Тот видит, что ответ надо слать на 198.51.100.2 И подготавливает ответный IP-пакет. В качестве адреса отправителя собственно адрес сервера 192.0.2.2, адрес назначения - 198.51.100.2

6) Пакет обратно летит через Интернет, причём не факт, что тем же путём.

7) На натирующем устройстве указано, что все запросы на адрес 198.51.100.2 нужно перенаправлять на 172.16.6.5. Маршрутизатор снова раздевает спрятанный внутри TCP-сегмент и задаёт новый IP-заголовок (адрес отправителя не меняется, адрес назначения 172.16.6.5).

8) По внутренней сети пакет возвращается инициатору, которому даже и невдомёк, какие чудеса с ним творились на границе.
И так будет с каждым.
При этом если соединение инициируется из Интернета, пакеты автоматически, проходя через натирующее устройство, попадают на внутренний хост.

Такой подход бывает полезным, когда у вас есть сервер внутри вашей сети, к которому необходим полный доступ извне. Разумеется, этот вариант вы не можете использовать, если хотите триста хостов выпустить в Интернет через один адрес. Такой вариант NAT’а никак не поможет сохранить белые IP-адреса, но тем не менее он бывает полезен.

Динамический

У вас есть пул белых адресов, например, провайдер выделил вам сеть 198.51.100.0/28 c 16-ю адресами. Два из них (первый и последний) - адрес сети и широковещательный, ещё два адреса назначаются на оборудование для обеспечения маршрутизации. 12 оставшихся адресов вы можете использовать для NAT’а и выпускать через них своих пользователей.
Ситуация похожа на статический NAT - один приватный адрес транслируется на один внешний, - но теперь внешний не чётко зафиксирован, а будет выбираться динамически из заданного диапазона.
Настраивается он так:
Router(config)#ip nat pool lol_pool 198.51.100.3 198.51.100.14

Задали пул (диапазон) публичных адресов, из которого будет выбираться адрес для натирования
Router(config)
#access-list 100 permit ip 172.16.6.0 0.0.0.255 any

Задаём список доступа, который пропускает все пакеты с адресом источника 172.16.6.х, где х варьируется 0-255.
Router(config)#ip nat inside source list 100 pool lol_pool

Этой командой мы стыкуем созданный ACL и пул.

Этот вариант тоже не универсальный, своих 300 пользователей вы так же не сможете выпустить всех в Интернет, если у вас нет 300 внешних адресов. Как только белые адреса исчерпаются, никто новый уже не сможет получить доступ в Интернет. При этом те пользователи, что уже успели отхватить себе внешний адрес, будут работать. Скинуть все текущие трансляции и освободить внешний адреса вам поможет команда clear ip nat translation *
Помимо динамического выделения внешних адресов, этот динамически NAT отличается от статического тем, что без отдельной настройки проброса портов уже невозможно внешнее соединение на один из адресов пула.

Many-to-One

Следующий тип имеет несколько названий: NAT Overload, Port Address Translation (PAT), IP Masquerading, Many-to-One NAT.
Последнее название говорит само за себя - через один внешний адрес выходит в мир много приватных. Это позволяет решить проблему с нехваткой внешних адресов и выпустить в мир всех желающих.
Тут надо бы дать пояснение, как это работает. Как два приватных адреса транслируются в один можно представить, но как маршрутизатор понимает кому нужно переслать пакет, вернувшийся из Интернета на этот адрес?
Всё очень просто:
Предположим, что от двух хостов из внутренней сети приходят пакеты на натирующее устройство. Оба с запросом к WEB-серверу 192.0.2.2.
Данные от хостов выглядят так:

Маршрутизатор расчехляет IP-пакет от первого хоста, извлекает из него TCP-сегмент, распечатывает его и узнаёт, с какого порта устанавливается соединение. У него есть внешний адрес 198.51.100.2, на который будет меняться адрес из внутренней сети.
Далее он выбирает свободный порт, например, 11874. И что он делает дальше? Все данные уровня приложений он упаковывает в новый TCP сегмент, где в качестве порта назначения по-прежнему остаётся 80 (именно на него ждёт коннектов WEB-сервер), а порт отправителя меняется с 23761 на 11874. Этот TCP-сегмент инкапсулируется в новый IP-пакет, где меняется IP-адрес отправителя с 172.16.6.5 на 198.51.100.2.
То же самое происходит для пакета от второго хоста, только выбирается следующий свободный порт, например 11875. “Свободный” означает, что он ещё не занят другими такими соединениями.
Данные, которые отправляются в интернет, теперь буду выглядеть так.

В свою NAT-таблицу он заносит данные отправителей и получателей

Для WEB-сервера - это два совершенно разных запроса, которые он должен обработать каждый индивидуально. После этого он отсылает ответ, который выглядит так:

Когда один из этих пакетов доходит до нашего маршрутизатора, тот сопоставляет данные в этом пакете со своими записями в NAT-таблице. Если совпадение найдено, происходит обратная процедура - пакету и TCP сегменту возвращаются его изначальные параметры только в качестве назначения:

И теперь пакеты доставляется по внутренней сети компьютерам-инициаторам, которым и невдомёк даже, что где-то с их данными так жёстко обошлись на границе.

Каждое ваше обращение - это отдельное соединение. То есть попытались вы открыть WEB-страницу - это протокол HTTP, использующий порт 80. Для этого ваш компьютер должен установить TCP-сессию с удалённым сервером. Такая сессия (TCP или UDP) определяется двумя сокетами: локальный IP-адрес: локальный порт и удалённый IP-адрес: удалённый порт. В обычной ситуации у вас устанавливается одно соединение компьютер-сервер, в случае же NATа соединения будет как бы два:, маршрутизатор-сервер и компьютер думает, что у него есть сессия компьютер-сервер.

Настройка отличается совершенно незначительно: добавочным словом overload:
Router(config)#access-list 101 permit 172.16.4.0 0.0.0.255
Router(config)#ip nat inside source list 101 interface fa0/1 overload

При этом, разумеется, сохраняется возможность настроить пул адресов:
Router(config)#ip nat pool lol_pool 198.51.100.2 198.51.100.14
Router(config)#access-list 100 permit 172.16.6.0 0.0.0.255
Router(config)#ip nat inside source list 100 pool lol_pool overload

Перенаправление портов

Иначе говорят ещё проброс портов или mapping.
Когда мы только начали говорить про NAT, трансляция у нас была один-в-один и все запросы, приходящие извне автоматически перенаправлялись на внутренний хост. Таким образом можно было бы выставить сервер наружу в Интернет.
Но если у вас нет такой возможности - вы ограничены в белых адресах, или не хотите выставлять всем пучком портов его наружу, что делать?
Вы можете указать, что все запросы, приходящие на конкретный белый адрес и конкретный порт маршрутизатора, должны быть перенаправлены на нужный порт нужного внутреннего адреса.
Router(config)#ip nat inside source static tcp 172.16.0.2 80 198.51.100.2 80 extendable

Применение данной команды означает, что TCP-запрос, пришедший из интернета на адрес 198.51.100.2 по порту 80, будет перенаправлен на внутренний адрес 172.16.0.2 на тот же 80-й порт. Разумеется, вы можете пробрасывать и UDP и делать перенаправление с одного порта на другой. Это, например, может оказаться полезным, если у вас есть два компьютера, к которым нужен доступ по RDP извне. RDP использует порт 3389. Один и тот же порт вы не можете пробросить на разные хосты (при использовании одного внешнего адреса). Поэтому вы можете сделать так:
Router(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.6.61 3389 198.51.100.2 3389
Router(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.6.66 3389 198.51.100.2 3398

Тогда, чтобы попасть на компьютер 172.16.6.61 вы запускаете RDP-сессию на порт 198.51.100.2:3389, а на 172.16.6.66 - 198.51.100.2:3398. Маршрутизатор сам раскидает всё, куда надо.

Кстати, эта команда - частный случай самой первой: ip nat inside source static 172.16.6.66 198.51.100.2. Только в этом случае речь идёт о пробросе всего трафика, а в наших примерах - конкретных портов протокола TCP.

Вот так в общих чертах фунциклирует NAT. Про его особенности, плюсы/минусы написано куча статей, но не отметить их нельзя.

Слабости и силости NAT

+

- В первую очередь NAT позволяет сэкономить публичные IP-адреса. Собственно для этого он и был создан. Через один адрес, теоретически можно выпустить больше 65000 серых адресов (по количеству портов).
- Во-вторых , PAT и динамический NAT является в какой-то степени файрволом, препятствуя внешним соединениям доходить до конечных компьютеров, на которых может не оказаться своего файрвола и антивируса. Дело в том, что если извне на натирующее устройство приходит пакет, который тут не ожидается или не разрешён, он просто отбрасывается.
Чтобы пакет был пропущен и обработан, должны выполниться следующие условия:
1) В NAT-таблице должна быть запись для этого внешнего адреса, указанного как адрес отправителя в пакете
И
2) Порт отправителя в пакете должен совпадать с портом для этого белого адреса в записи
И
3) Порт назначения в пакете, совпадает с портом в записи.
ИЛИ
Настроен проброс портов.
Но не нужно рассматривать NAT именно как файрвол - это не более, чем дополнительная его плюшка.

- В-третьих , NAT скрывает от посторонних глаз внутреннюю структуру вашей сети - при трассировке маршрута извне вы не увидите ничего далее натирующего устройства.

-

Есть у NAT’а и минусы. Самые ощутимые из них, пожалуй, следующие:
- Некоторые протоколы не могут работать через NAT без костылей. Например, FTP или протоколы туннелирования (несмотря на то, как просто я настроил FTP в лабораторке, в реальной жизни это может создать кучу проблем)
- Другая проблема кроется в том, с одного адреса идёт много запросов на один сервер. Многие были свидетелем этого, когда заходишь на какой-нибудь Rapidshare, а он говорит, что с вашего IP уже было соединение, вы думаете, что “врёт, собака”, а это ваш сосед уже сосет. По этой же причине бывали проблемы c ICQ, когда сервера отказывали в регистрации.
- Не очень актуальная сейчас проблема: нагрузка на процессор и оперативную память. Поскольку объём работы довольно велик по сравнению с простой маршрутизацией (это надо не просто глянуть заголовок IP, надо его снять, TCP-заголовок снять, в таблицу занести, новые заголовки прикрутить) в мелких конторах с этим бывают проблемы.
Я сталкивался с такой ситуацией.
Одно из возможных решений - вынести функцию NAT на отдельный ПК либо на специализированное устройство, например Cisco ASA.
Для больших игроков, у которых маршрутизаторы ворочают по 3-4 BGP full-view, сейчас это не составляет проблем.

Что ещё нужно знать?
- NAT применяется в основном для обеспечения доступа в Интернет хостам с приватными адресами. Но бывает и иное применение - связь между двумя частными сетями с пересекающимися адресными пространствами.
Например, ваша компания покупает себе филиал в Актюбинске. У вас адресация 10.0.0.0-10.1.255.255, а у них 10.1.1.0-10.1.10.255. Диапазоны явно пересекаются, настроить маршрутизацию никак не получится, потому что один и тот же адрес может оказаться и в Актюбинске и у вас в штаб-квартире.
В таком случае на месте стыка настраивается NAT. Поскольку серых адресов у нас не мерено, можно выделить, к примеру, диапазон 10.2.1.0-10.2.10.255 и делать трансляцию один-в-один:
10.1.1.1-10.2.1.1
10.1.1.2-10.2.1.2
…
10.1.10.255-10.2.10.255

В больших игрушках для взрослых NAT может быть реализован на отдельной плате (и часто так и есть) и без неё не заработает. А на офисных железках, напротив, есть почти всегда.

С повсеместным внедрением IPv6 необходимость в NAT’e будет сходить на нет. Уже сейчас большие заказчики начинают интересоваться функционалом NAT64 - это когда у вас выход в мир через IPv4, а внутренняя сеть уже на IPv6

Разумеется, это лишь поверхностный взгляд на NAT и есть ещё море нюансов, не утонуть в котором вам поможет самообразование.

Практика NAT

Чего от нас требует реальность?
1) Сеть управления не имеет доступа в интернет вообще
2) Хосты из сети ПТО имеют доступ только к профильным сайтам, например, сайт
3) Милым дамам из бухгалтерии нужно вырубить окно в мир клиент-банков.
4) ФЭО не выпускать никуда, за исключением финансового директора
5) В сети Other наш компьютер и компьютер админа - им дадим полный доступ в интернет. Всем остальным можно открывать по письменному запросу.
6) Не забудем про филиалы в Питере и в Кемерово. Для простоты настроим полный доступ для эникиев из этих подсетей.
7) С серверами отдельная песня. Для них мы настроим перенаправление портов. Всё, что нам нужно:
а) WEB-сервер должен быть доступен по 80-му порту
б) Почтовый сервер по 25-му и 110-му
в) Файловый сервер доступен из мира по FTP.
8) Компьютеры админа и наш должны быть доступны из Интернета по RDP. Вообще-то это неправильный путь - для удалённого подключения нужно использовать VPN-подключение и уже будучи в локальной сети использовать RDP, но это тема отдельной совсем другой статьи.

Сначала подготовим тестовую площадку:

Подключение к Интернету будет организовано через существующий линк, который предоставляет провайдер.
Он уходит в сеть провайдера. Напоминаем, что всё в этом облаке - это абстрактная сеть, которая на деле может состоять из десятков маршрутизаторов и сотен коммутаторов. Но нам нужно нечто управляемое и предсказуемое, поэтому водружаем сюда ещё маршрутизатор. С одной стороны в него линк из коммутатора, с другой сервера в Интернете.

Сервера нам понадобятся следующие:
1. Два клиент-банка для бухгалтеров (sperbank.ru, mmm-bank.ru)
2. сайт для ПТОшников
3. яндекс (yandex.ru)

Для такого подключения мы поднимем ещё один влан на msk-arbat-gw1. Его номер, разумеется, согласуется с провайдером. Пусть это будет VLAN 6
Предположим, провайдер предоставляет нам подсеть 198.51.100.0/28 . Первые два адреса используются для организации линка (198.51.100.1 и 198.51.100.2), а оставшиеся мы используем, как пул для NAT’a. Впрочем, никто совершенно нам не мешает использовать и адрес 198.51.100.2 для пула. Так и сделаем: пул: 198.51.100.2-198.51.100.14
Для простоты предположим, что публичные сервера у нас находятся в одной подсети:
192.0.2.0/24 .
Как настроить линк и адреса вы вполне уже в курсе.
Поскольку у нас только один маршрутизатор в сети провайдера, и все сети подключены непосредственно к нему, то необходимости настраивать маршрутизацию нету.
А вот наш msk-arbat-gw1 должен знать куда отправлять пакеты в Интернет, поэтому нам нужен маршрут по умолчанию:
msk-arbat-gw1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 198.51.100.1

Теперь по порядку

Во первых настроим пул адресов
msk-arbat-gw1(config)# ip nat pool main_pool 198.51.100.2 198.51.100.14 netmask 255.255.255.240

Теперь собираем ACL:
msk-arbat-gw1(config)# ip access-list extended nat-inet

1) Сеть управления

не имеет доступа в интернет вообще
Готово

2) Хосты из сети ПТО

Имеют доступ только к профильным сайтам, например, сайт
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit tcp 172.16.3.0 0.0.0.255 host 192.0.2.2 eq 80

3) Бухгалтерия

Даём доступ всем хостам на оба сервера
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip 172.16.5.0 0.0.0.255 host 192.0.2.3
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip 172.16.5.0 0.0.0.255 host 192.0.2.4

4) ФЭО

Даём разрешение только финансовому директору - это только один хост.
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.4.123 any

5) Other

Наши компьютеры с полным доступом
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.6.61 any
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.6.66 any

6) Филиалы в Санкт-Петербурге и Кемерово

Пусть адреса эникиев будут одинаковыми: 172.16.х.222
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.16.222 any
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.17.222 any
msk-arbat-gw1(config-ext-nacl)# permit ip host 172.16.24.222 any

Вот так выглядит сейчас ACL полностью:
ip access-list extended nat-inet
remark PTO
permit tcp 172.16.3.0 0.0.0.255 host 192.0.2.2 eq www
remark ACCOUNTING
permit ip 172.16.5.0 0.0.0.255 host 192.0.2.3
permit ip 172.16.5.0 0.0.0.255 host 192.0.2.4
remark FEO
permit ip host 172.16.4.123 any
remark IAM
permit ip host 172.16.6.61 any
remark ADMIN
permit ip host 172.16.6.66 any
remark SPB_VSL_ISLAND
permit ip host 172.16.16.222 any
remark SPB_OZERKI
permit ip host 172.16.17.222 any
remark KMR
permit ip host 172.16.24.222 any

Запускаем:
msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source list nat-inet pool main_pool overload

Но счастье не будет полным без настройки интерфейсов:
На внешнем интерфейсе нужно дать команду ip nat outside
На внутреннем: ip nat inside
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.101
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.102
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip nat inside
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.103
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip nat inside
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.104
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip nat inside
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/1.6
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip nat outside

Это позволит маршрутизатору понять откуда ждать пакеты, которые нужно будет обработать и куда их потом слать.

Чтобы сервера в интернете были доступны по доменному имени, нам бы неплохо было обзавестись DNS-сервером в нашей сети:

Естественно его, нужно прописать на тех устройствах, с которых будем проверять доступ:

Show must go on!

С компьютера админа доступно всё:

Из сети ПТО есть доступ только на сайт сайт по 80-му порту (HTTP):

В сети ФЭО в мир выходит только 4.123 (финдиректор)

В бухгалтерии работают только сайты клиент-банков. Но, поскольку разрешение дано полностью на протокол IP, то их можно и пинговать:

7) Cервера

Тут нам нужно настроить проброс портов, чтобы к ним можно было обращаться из Интернета:

a) Веб-сервер

msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.0.2 80 198.51.100.2 80

Сразу проверяем, например, мы можем это делать с тестового ПК c аресом 192.0.2.7.
Сейчас ничего не заработает, потому что для сети серверов у нас не настроен интерфейс на msk-arbat-gw1:
msk-arbat-gw1(config)# int fa0/0.3
msk-arbat-gw1(config-subif)# ip nat inside

А теперь:

б) Файловый сервер

msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.0.3 20 198.51.100.3 20
msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.0.3 21 198.51.100.3 21

Вот для этого в ACL Servers-out мы открывали также и 20-21-й порты для всех

в) Почтовый сервер

msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.0.4 25 198.51.100.4 25
msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.0.4 110 198.51.100.4 110

Проверить также не сложно. Следуйте инструкциям:
Сначала настраиваем почтовый сервер. Указываем домен и создаём двух пользователей.

Далее вносим домен в DNS. Этот шаг необязательный - можно к серверу обращаться и по IP, но почему бы и нет?

Настраиваем компьютер из нашей сети:

Из внешней:

Готовим письмо:

На локальном хосте нажимаем Receive:

8) Доступ по RDP к компьютерам админа и нашему

msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.6.61 3389 198.51.100.10 3389
msk-arbat-gw1(config)# ip nat inside source static tcp 172.16.6.66 3389 198.51.100.10 3398

Безопасность

На последок одно замечание. Скорее всего натирующее устройство, у вас смотрит своим ip nat outside интерфейсом наружу - в Интернет. Поэтому на этот интерфейс не помешало бы повешать ACL, где вы запретите, разрешите, то что вам нужно. На этом вопросе не будем останавливаться уже в данной статье.

На этом первое знакомство с технологией NAT можно считать законченным.
В качестве ещё одного ДЗ ответьте на вопрос, почему нет доступа в Интернет с компьютеров эникиев в Питере и в Кемерово. Ведь мы их добавили уже в список доступа.

Материалы выпуска

access-list 101 permit ip 192.168.2.0 0.0.0.255 any

Создаём карту маршрутов, где обозначаем, что если пакет из сети 192.168.2.0/24, то для него назначить next-hop 10.0.2.1 (вместо 10.0.1.1)

Route-map CLIENT permit 5
match ip address 101
set ip next-hop 10.0.2.1

Применяем карту на интерфейс:
ip policy route-map CLIENT

Это лишь одно из применений мощного инструмента Policy-Based Routing, который, к сожалению, ни в каком виде не реализован в РТ.

Rate-limit
На том же примере ограничим скорость для сети 192.168.1.0/24 до 1.5 Мб/с, а для 192.168.2.0/24 до 64 кб/с.
На 10.0.1.1 можно выполнить следующие команды:
Router(config)# access-list 100 permit ip 192.168.1.0 0.0.0.255 any
Router(config)# access-list 101 permit ip 192.168.2.0 0.0.0.255 any
Router(config)# interface fa0/0
Router(config-if)# rate-limit output access-group 100 1544000 64000 64000 conform-action transmit exceed-action drop
Router(config-if)# rate-limit output access-group 101 64000 16000 16000 conform-action transmit exceed-action drop

Авторы:

Марат eucariot
Максим aka gluck

Отдельная благодарность за помощь в подготовке статьи Дмитрию JDima.

Для обеспечения фильтрации пакетов, на маршрутизаторах Cisco настраивают списки контроля доступа. Это набор параметров и фильтров, которые позволяют гибко настраивать параметры безопасности. Системный администратор получает возможность выбирать, какой входящий и исходящий трафик пропускать, используя большое число доступных критериев.

Сейчас мы более подробно познакомимся со списками контроля доступа ACL, и научимся их настраивать .

Введение

Итак представим, что наша небольшая локальная сеть создана, и в ней в качестве активного оборудования используется маршрутизатор Cisco. Через него проходит большое количество самого разного трафика. И сетевому инженеру необходимо его фильтровать. Здесь и начинается знакомство со списками управления доступом.

Это одно из основных средств обеспечения сетевой безопасности. Суть заключается в блокировке или предотвращения доступа как трафику в определенный сегмент сети, так и пользователю к определенному типу трафика.

ACL разделяют на стандартные и расширенные.

Основные особенности

Фильтрация трафика возможно как на входе, так и на выходе трафика из выбранного интерфейса
Для данных, которые должны быть допущены, применяется атрибут permit . Для тех, которые следует отбросить - deny
Списки управления доступом настраиваются таким образом, что если трафик не попадает не под одно правило, указанное в списке, он автоматически будет запрещен

На рисунке ниже указана логика фильтрации пакетов, относительно расположения ACL на маршрутизаторе.

Таким образом, когда трафик начинает свое движение, маршрутизатор проверяет поля пакета, на соответствие списку правил из ACL. Если они будут найдены, то применится действие, настроенное для такого типа пакета - разрешить или запретить. Если соответствие не будет найдено - трафик автоматически заблокируется.

Стандартные списки ACL

Команда для настройки на маршрутизаторах Cisco имеет следующий синтаксис.

access-list номер-списка {deny | permit} отправитель [инвертированная маска отправителя ]

Вы можете последовательно указывать несколько правил, для одного ACL, указывая его номер в соответствующем месте.

Обратите внимание . Нумерация стандартных списков ACL доступна в диапазоне 1-99 и 1300-1999.

Таким образом, алгоритм настройки можно описать следующим образом:

Определяем место расположения списка ACL - интерфейс и направленность данных
В режиме глобальной конфигурации указываем правила, используя команду access-list . Используйте справку "? ", для просмотра доступных параметров.
В режиме конфигурацирования интерфейса назначаем для него соответствующий список - ip access-group number {in | out}

Расширенные ACL

Данный тип фильтрации позволяет проверять трафик на большое количество параметров. Доступны следующие критерии:

Настройка

Общий принцип не изменился. Вам нужно определить интерфейс и направление трафика, затем задать список параметров фильтрации. Сам список создается и настраивается следующим образом:

IP access-list access-list-number ] {deny | permit} protocol source source-wildcard destination destination-wildcard ICMP access-list access-list-number ] {deny | permit} icmp source source-wildcard destination destination-wildcard | ] TCP access-list access-list-number ] {deny | permit} tcp source source-wildcard ] destination destination-wildcard ] UDP access-list access-list-number ] {deny | permit} udp source source-wildcard ] destination destination-wildcard ] cisco.com

Видео к статье :

Заключение

Списки контроля доступа ACL Cisco - мощное средство обеспечения безопасности в сети. Используйте его, чтобы фильтровать ваш трафик. Но помните про особенности. Если вы некорректно укажите параметры фильтрации, "правильный" трафик может не попасть к адресату.

Зачем искать информацию на других сайтах, если все собрано у нас?

Списки доступа позволяют создавать правила управления трафиком, по которым будет происходить межсетевое взаимодействие как в локальных, так и в корпоративных сетях.

Существует шестнадцать типов списков доступа, но наиболее часто используются два типа: standart – стандартные (номера с 1 по 99) и extended – расширенные (номера с 100 по 199 или с 2000 по 2699). Различия между этими двумя списками заключаются в возможности фильтровать пакеты не только по IP – адресу, но и по другим различным параметрам.

Стандартные списки обрабатывают только входящие IP адреса источников, т.е. ищут соответствие только по IP адресу отправителя. Расширенные списки работают со всеми адресами корпоративной сети и дополнительно могут фильтровать трафик по портам и протоколам.

Работа списка доступа напрямую зависит от порядка следования строк в этом списке, где в каждой строке записано правило обработки трафика. Просматриваются все правила списка с первого до последнего по порядку, но просмотр завершается, как только было найдено первое соответствие, т.е. для пришедшего пакета было найдено правило, под которое он подпадает. После этого остальные правила списка игнорируются. Если пакет не подпал ни под одно из правил, то включается правило по умолчанию:

access-list номер_списка deny any

которое запрещает весь трафик по тому интерфейсу сетевого устройства, к которому данный список был применен.

Для того, чтобы начать использовать список доступа, необходимо выполнить следующие три этапа:

1 – создать список;

2 – наполнить список правилами обработки трафика;

3 – применить список доступа к интерфейсу устройства на вход или на выход этого интерфейса.

Этап первый – создание списка доступа:

Стандартный список:

Switch3(config)#ip access-list standart 10

(создается стандартный список доступа под номером 10, в данном случае создается на коммутаторе)

Расширенный список:

Router1(config)#ip access-list extended 100

(создается расширенный список доступа под номером 100, в данном случае создается на маршрутизаторе).

Этап второй – ввод правил в список доступа:

Каждое, правило в списке доступа сдержит три важных элемента:

1 - число, идентифицирующее список при обращении к нему в других частях конфигурации маршрутизатора или коммутатора третьего уровня;

2 - инструкцию deny (запретить) или permit (разрешить);

3 - идентификатор пакета, который задается по одному из трех вариантов:

Адрес сети (например 192.168.2.0 0.0.0.255) – где вместо маски подсети указывается шаблон маски подсети;

Адрес хоста (host 192.168.2.1);

Любой IP адрес (any ).

Пример стандартного списка доступа №10:

access-list 10 deny host 11.0.0.5

access-list 10 deny 12.0.0.0 0.255.255.255

access-list 10 permit any

В этом списке:

Запрещен весь трафик хосту с IP адресом 11.0.0.5;

Запрещен весь трафик в сети 12.0.0.0/8 (в правиле указывается не реальная маска подсети, а ее шаблон);

Весь остальной трафик разрешен.

В расширенных списках доступа вслед за указанием действия ключами permit или deny должен находиться параметр с обозначением протокола (возможны протоколы IP, TCP, UDP, ICMP), который указывает, должна ли выполняться проверка всех пакетов IP или только пакетов с заголовками ICMP, TCP или UDP. Если проверке подлежат номера портов TCP или UDP, то должен быть указан протокол TCP или UDP (службы FTP и WEB используют протокол TCP).

При создании расширенных списков в правилах доступа можно включать фильтрацию трафика по протоколам и портам. Для указания портов в правиле доступа указываются следующие обозначения (таблица 10.1):

Таблица 10.1.

Распространенные приложения и соответствующие им стандартные номера портов приведены в следующей таблице 10.2:

Таблица 10.2.

Номер порта	Протокол	Приложение	Ключевое слово в команде access_list

		Управление сервером FTP

Пример расширенного списка доступа №111:

! Запретить трафик на порту 80 (www-трафик)

Рассмотрим создание и использование списков доступа (access lists ) на примере схемы подключения малого офиса к сети Интернет с помощью маршрутизатора Cisco 881 . Команды для настройки маршрутизаторов других серий (1841, 2800, 3825…) или коммутаторов 3 уровня (серии 3500, 4800…) будут аналогичными. Различия могут быть лишь в настройках интерфейсов.

В распоряжении имеем:

Задача: ограничить соединения, проходящие через маршрутизатор.

Списки доступа (access lists ) сами по себе не являются какими-то правилами, ограничивающими доступ. Эти строки лишь указывают определенный трафик. Эффект от них появляется тогда, когда в настройках определенной функции маршрутизатора указывается ссылка на соответствующий список доступа.

Логика устройства такова, что сначала мы показываем маршрутизатору трафик, который нам интересен, а затем указываем что маршрутизатор должен с ним сделать. Например, в одном случае список доступа будет указывать адрес, с которого возможен удаленный доступ к маршрутизатору по протоколу SSH , а в другом будет указывать маршрут, который будет распространен с помощью протокола динамической маршрутизации.

Ограничение удаленного доступа к маршрутизатору

Пример access list , который используется для ограничения удаленного доступа к консоли маршрутизатора только с определенных ip адресов. В нашем случае – адрес рабочей станции администратора.
Создаем список доступа ACL_REMOTE_ACCESS
R-DELTACONFIG(config)#
ip access-list standard ACL_REMOTE_ACCESS
permit ip host 192.168.0.100
Привязываем access list для ограничения доступа к удаленному управлению маршрутизатором только с адреса 192.168.0.100
R-DELTACONFIG(config)#
line vty 0 4
access-class ACL_REMOTE_ACCESS in

Важно!
Будьте осторожны и внимательно все проверьте перед применением. Ошибку можно будет исправить только подключившись или сбросив настройки маршрутизатора до заводских.

Ограничение доступа в Интернет

Для ограничения доступа из локальной сети офиса в Интернет необходим соответствующий список доступа, а также привязка его к одному из интерфейсов маршрутизатора.
Допустим, что нужно ограничить выход пользователей в сеть Интернет следующим образом:

Создаем следующий список доступа ACL_INSIDE_IN и последовательно вводим правила доступа:
R-DELTACONFIG(config)#
ip access-list extended ACL_INSIDE_IN
доступ DNS сервера в Интернет
permit udp host 192.168.0.201 any eq 53
permit tcp host 192.168.0.201 any eq 53
доступ Прокси сервера в Интернет
permit tcp host 192.168.0.202 any eq 80
permit tcp host 192.168.0.202 any eq 443
полный доступ администратора
permit ip host 192.168.0.100 any
разрешение Ping для всей локальной сети
permit icmp 192.168.0.0 0.0.0.255 any
запрет иных подключений
deny ip any any log

Важно!
Обратите внимание на то, как записана строчка правила для протокола ICMP (Ping ). В списках доступа на маршрутизаторах Cisco маска подсети пишется в обратном виде: не 255.255.255.0, а 0.0.0.255

После привязываем список доступа ко внутреннему интерфейсу Vlan 1 в направлении «внутрь маршрутизатора» (параметр in ). Собственно, направление привязки всегда считается относительно устройства Cisco . Для удобства интерфейс и направление трафика указано в названии самого списка доступа: ACL_INSIDE_IN — фильтр трафика, входящего во внутренний интерфейс.
R-DELTACONFIG(config)#
interface Vlan 1
ip access-group ACL_INSIDE_IN in
С этого момента доступ наружу будет осуществляться в соответствии с примененным access list при условии, что корректно настроена трансляция адресов (NAT ). Как это делается описано в про настройку доступа в интернет с помощью маршрутизатора Cisco.

Проверка работы access list

Проверить работу списка доступа можно посмотрев статистику срабатываний правил. После привязки списка доступа ACL_INSIDE_IN к интерфейсу Vlan 1 запустите Ping с любой из рабочих станций сети до любого адреса в Интернет (например до www.yandex.ru ), а затем выполните из привилегированного режима (знак # рядом с названием устройства) команду show access-lists . Результат должен показывать количество срабатываний каждой из строк списка доступа:
sh access-lists
Extended IP access list ACL_INSIDE_IN
…
60 permit icmp any any (4 estimate matches)
70 deny ip any any log
Важные аспекты использования списков доступа (access list )

Список доступа состоит из строк – правил, показывающих определенный трафик

Список доступа, привязанный к интерфейсу, ограничивает проходящие через этот интерфейс пакеты.

Список доступа может быть привязан к интерфейсу в одном из направлений: входящем или исходящем.

В списках доступа может быть указан или только источник соединения (standard, пример ограничения доступа по SSH ) или источник и назначение соединения(extended, пример ограничения доступа в Интернет).

Не может быть привязано более одного списка доступа к одному интерфейсу в одном направлении. Все необходимые правила должны быть указаны только в одном привязанном списке доступа.

Ограничение доступа из сети Интернет

Создаем список доступа ACL_OUTSIDE_IN для внешнего интерфейса. В нем указываем лишь то, что внешний интерфейс должен отвечать на ping , а все остальные запросы отклонять.
R-DELTACONFIG(config)#

permit icmp any interface //разрешение Ping
deny ip any any log //запрет иных подключений
Привязываем список доступа ко внешнему интерфейсу.
R-DELTACONFIG(config)#
interface FastEthernet 4
ip access-group ACL_OUTSIDE_IN in

Важно!
Все новые правила, которые потребуются для доступа изнутри или снаружи, следует добавлять в соответствующие списки доступа ДО строчки
deny ip any any log
Если какая-то строчка с разрешением окажется в списке после запрещающей, то она не будет хоть как-то влиять на трафик, так как маршрутизатор обрабатывает строки access list последовательно до первого совпадения.
Для изменения access list удобно зайти в сам список доступа, добавить все нужные разрешения, а после этого удалить последнюю строку (deny ip any any log ) и тут же ее добавить. Выполняя это нехитрое правило запрещающая строка всегда будет в самом конце списка, а все правила будут идти в порядке добавления снизу вверх. Для наглядности разрешим доступ к маршрутизатору извне по протоколу http (TCP порт 80)
R-DELTACONFIG(config)#
ip access-list extended ACL_OUTSIDE_IN
permit tcp any interface eq 80
no deny ip any any log
deny ip any any log

Разрешение ответного трафика

После привязки списка доступа ACL_OUTSIDE_IN пропадает весь доступ из локальной сети ко всем ресурсам по любым протоколам кроме Ping . Это происходит из-за того, что фильтрующие трафик правила применяются и на внутреннем (ACL_INSIDE_IN ) и на внешнем (ACL_OUTSIDE_IN ) интерфейсах.
Для того, чтобы проходили все обратные пакеты на запросы из локальной сети указываем протоколы для функции Inspect .
R-DELTACONFIG(config)#
ip inspect name Internet http
ip inspect name Internet https
ip inspect name Internet dns
ip inspect name Internet icmp
Привязываем правило инспектирования ко внешнему интерфейсу.
R-DELTACONFIG(config)#
interface FastEthernet 4
ip inspect Internet out
Список разрешенных для инспекции служб можно расширить в будущем.

Надеюсь, что статья поможет Вам лучше понять принцип работы списков доступа. К сожалению эту достаточно простую тему очень сложно описать простым языком. Если у Вас возникли вопросы или какой-то момент остался неясным, напишите мне на адрес [email protected] или оставьте свой вопрос в комментариях.

Списки доступа (access-lists) используются в целом ряде случаев и являются механизмом задания условий, которые роутер проверяет перед выполнением каких-либо действий. Маршрутизатор проверяет каждый пакет и на основании вышеперечисленных критериев, указанных в ACL определяет, что нужно сделать с пакетом, пропустить или отбросить. Типичными критериями являются адреса отправителя и получателя пакета, тип протокола. Каждый критерий в списке доступа записывается отдельной строкой. Список доступа в целом представляет собой набор строк с критериями, имеющих один и тот же номер (или имя). Порядок задания критериев в списке существенен. Проверка пакета на соответствие списку производится последовательным применением критериев из данного списка (в том порядке, в котором они были введены). Пакет, который не соответствует ни одному из введенных критериев будет отвергнут. Для каждого протокола на интерфейс может быть назначен только один список доступа. Как пример ниже приведена таблица списка управления доступом по умолчанию:

Без ACL - по умолчанию при создании конечной точки ей все разрешено.

Разрешить - при добавлении одного или нескольких диапазонов "разрешения" все остальные диапазоны по умолчанию запрещаются. Только пакеты из разрешенного диапазона IP -адресов смогут достичь конечной точки виртуальной машины.

Запретить - при добавлении одного или нескольких диапазонов "запретить" все другие диапазоны трафика по умолчанию разрешаются.

Сочетание разрешения и запрета - можно использовать сочетание правил "разрешить" и "запретить", чтобы указать вложенный разрешенный или запрещенный диапазон IP -адресов.

Рассмотрим два примера стандартных списков:

# access-list 1 permithost 10.0.0.10 - разрешаем прохождение трафика от узла 10.0.0.10.

# access-list 2 deny 10.0.1.0 0.0.0.255 - запрещаем прохождение пакетов из подсети 10.0.1.0/24.

Практическая работа 9-1. Создание стандартного списка доступа

Списки доступа бывают нескольких видов: стандартные, расширенные, динамические и другие. В стандартных ACL есть возможность задать только IP адрес источника пакетов для их запретов или разрешений.

Рис. 9.2.

Соберем данную схему и настроим ее. Настройку PC0 и PC1 выполните самостоятельно.

Настройка R0

Интерфейс 0/0 маршрутизатора1841 настроим на адрес 192.168.0.1 и включим следующими командами:

Router>en Router#conf t Router (config)#int fa0/0 Router (config-if)#ip addr 192.168.0.1 255.255.255.0 Router (config-if)#no shut Router (config-if)#exit

Второй интерфейс маршрутизатора (порт 0/1) настроим на адресом 10.0.0.1 и так же включим:

Router (config)#intfa0/1 Router (config-if)#ip addr 10.0.0.1 255.255.255.0 Router (config-if)#no shut

Настройка сервера

Настройки сервера приведены на рис. 9.3 .

Рис. 9.3.

Диагностика сети

Проверяем связь ПК из разных сетей ( рис. 9.4).

Рис. 9.4.

Приступаем к решению задачи

Правило запрета и разрешения доступа будем составлять с использованием стандартных списков доступа (ACL). Пока не задан список доступа на интерфейсе всё разрешено (permit ). Но, стоит создать список, сразу действует механизм "Всё, что не разрешено, то запрещено". Поэтому нет необходимости что-то запрещать (deny ) – указываем что разрешено, а "остальным – запретить" подразумевается автоматически. По условиям задачи нам нужно на R0 пропустить пакеты с узла 192.168.0.12 на сервер ( рис. 9.5).

Рис. 9.5.

Применяется данное правило на интерфейс в зависимости от направления (PC1 расположен со стороны порта Fa0/0) – рис. 9.6 . Эта настройка означает, что список доступа (правило с номером 1) будет действовать на интерфейсе fa0/0 на входящем (in) от PC1 направлении.

Рис. 9.6.

Примечание

Входящий трафик (in) - этот тот, который приходит на интерфейс извне. Исходящий (out) - тот, который отправляется с интерфейса вовне. Список доступа вы можете применить либо на входящий трафик, тогда неугодные пакеты не будут даже попадать на маршрутизатор и соответственно, дальше в сеть, либо на исходящий, тогда пакеты приходят на маршрутизатор, обрабатываются им, доходят до целевого интерфейса и только на нём обрабатываются. Как правило, списки применяют на входящий трафик (in).