[FAQ] fr.comp.reseaux.ip : Petit cours sur la NAT

"Eric Lalitte" <eric@lalitte.com>


Archive-Name: fr/comp/reseaux/nat

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------------------- Petit cours sur la NAT --------------------


Auteur: Toto <bibi@antionline.org> 
Disponible sur <http://www.lalitte.com/nat>
Dernière mise à jour 15/10/02 (version précédente 19/02/02)
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Les phrases/paragraphes ajoutés et/ou modifiés sont précédés 
du caractère "|".


Sommaire
--------

 1 - Introduction
   1.1 - Objet de ce cours
   1.2 - Réutilisation de ce cours
   1.3 - Décharge
   1.4 - Votre travail.

 2 - Définitions
   2.1 - L'identification des machines
   2.2 - L'adressage IP
   2.3 - Qu'est-ce que la NAT ?
  
 3 - La NAT statique
   3.1 - Le principe
   3.2 - Pourquoi je ne peux pas accéder à Internet avec une 
         adresse privée ?
   3.3 - Le fonctionnement de la NAT statique
   3.4 - Avantages et inconvénients de la NAT statique
   3.5 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT 
         statique (proxy ARP)
   3.6 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT 
         statique (routage sur la passerelle)

 4 - La NAT dynamique
   4.1 - Le principe
   4.2 - Le fonctionnement de la NAT dynamique
   4.3 - Avantages et inconvénients de la NAT dynamique
|  4.4 - Problèmes liés à la NAT dynamique (ICMP)
   4.5 - Problèmes liés à la NAT dynamique (FTP)

 5 - Statique ou dynamique ?
   5.1 - Quand faire de la NAT statique ?
   5.2 - Quand faire de la NAT dynamique ?
   5.3 - Puis-je combiner ces deux méthodes ?

 6 - Comment rendre joignables les machines de mon réseau 
     local alors que je n'ai qu'une seule adresse publique ?
   6.1 - Explication du problème
   6.2 - Le port forwarding, qu'est-ce que c'est ?
   6.3 - Le port mapping, qu'est-ce que c'est ?
   6.4 - Les limites du port forwarding
   
 7 - Les proxys
   7.1 - Qu'est-ce qu'un proxy ?
   7.2 - Qu'est-ce qu'un proxy n'est pas ?

 8 - Vaut-il mieux faire de la NAT ou avoir un proxy ?
   8.1 - Avantages du proxy
   8.2 - Avantages de la NAT
   8.3 - Alors ? NAT ou proxy ?
   
 9 - La sécurité et la NAT
   9.1 - La NAT dynamique permet-elle d'améliorer ma 
         sécurité ?
   9.2 - Est-ce utile pour la sécurité d'utiliser un proxy ?
   9.3 - La NAT est elle compatible avec IPSEC ?

 10 - Utilitaires pour faire de la NAT
   10.1 - Sous windows
   10.2 - Sous Unix
   
 11 - Mini lexique
   11.1 - Modèle OSI
   11.2 - IP
   11.3 - TCP
   11.4 - SNAT ou Source NAT
   11.5 - DNAT ou Destination NAT

 12 - Annexes
   12.1 - Ressources utilisées
   12.2 - Remerciements
   12.3 - Faq sur les masques de sous-réseau
   12.4 - Faq sur le routage
 
 13 - Conclusion


          =========================


1 - Introduction
----------------


  1.1 - Objet de ce cours

   Avec le développement croissant du monde de l'internet,
   et notamment des liaisons à connexions permanentes comme le 
   câble ou l'ADSL, de plus en plus de particuliers utilisent 
   de la NAT pour partager leur accès Internet, parfois même 
   sans le savoir ;-)

   Il m'a donc semblé opportun de faire un petit cours 
   rassemblant les idées principales qui tournent autour de la 
   NAT, et d'essayer de les clarifier. Ce cours se limitera à 
   l'étude de la NAT sur le modèle TCP/IP.

   Pour comprendre les mécanismes mis en oeuvre dans la NAT, 
   vous aurez besoin d'avoir quelques connaissances sur le 
   modèle TCP/IP, et notamment sur les couches 3 et 4 du 
   modèle OSI (IP et TCP/UDP)  


  1.2 - Réutilisation de ce cours

   Vous êtes libre d'utiliser de courts extraits de ce cours
   dans la mesure où vous incluez un lien permettant d'avoir 
   accès à l'ensemble du document. Ceci dans le but de 
   permettre à vos lecteurs d'obtenir facilement un complément 
   d'information.
   De même, vous êtes libre de copier le cours dans son
   intégralité, à condition cependant d'en avertir l'auteur,
   et que cette utilisation soit exempte de tout caractère 
   commercial (bannières publicitaires incluses). Cette 
   restriction étant principalement due au plus élémentaire
   des respects : celui du temps que j'ai consacré à la 
   rédaction de ce cours.
   Toute autre utilisation devra faire l'objet d'un accord 
   préalable avec l'auteur.


  1.3 - Décharge

   L'auteur décline toute responsabilité concernant la 
   mauvaise utilisation ou compréhension du cours qui 
   engendrerait l'écroulement de votre réseau ;-)


  1.4 - Votre travail

   La seule et unique tâche que je vous demanderai
   d'accomplir sera de corriger mes erreurs (aussi bien dans
   la cohérence des éléments avancés que pour l'orthographe), 
   me donner des conseils sur ce qui est mal expliqué pour le 
   rendre plus accessible, ajouter des éléments qui ont 
   attrait à la NAT et rendent l'exposé plus complet, 
   combler tout manque pour améliorer ce cours.
    

2 - Définitions
---------------

  2.1 - L'identification des machines

   Pour envoyer du courrier à un ami, vous utilisez son 
   adresse postale. Ainsi vous êtes sûr que le paquet que vous 
   envoyez arrivera à la bonne personne.
   Et bien pour les ordinateurs, c'est pareil. Quand vous 
   connectez votre ordinateur à un réseau (Internet par 
   exemple), il possède une adresse qui l'identifie d'une 
   façon unique pour que les autres ordinateurs du réseau 
   puissent lui envoyer des informations. 


  2.2 - L'adressage IP

   Nous avons parlé d'adresses pour les machines, il est
   temps maintenant de définir ces adresses. 
   On parle d'adresse IP (Internet protocol), car il s'agit du 
   protocole qui permet d'identifier les machines et de router 
   les informations sur Internet. Ces adresses sont codées sur 
   4 octets, soit 32 bits. Ce qui nous permet d'avoir 2^32 
   adresses disponibles (un peu plus de 4 milliards 
   d'adresses)
   Même si ce chiffre dépasse de loin le nombre de machines 
   présentes sur Internet, nous allons bientôt manquer 
   d'adresses disponibles, notamment parce qu'un grand nombre 
   de ces adresses sont gâchées.

   En attendant un nouveau standard d'adressage qui permette 
   d'avoir plus d'adresses disponibles (IPv6), il a fallu 
   trouver des solutions temporaires. La NAT a notamment été 
   une réponse à cette future pénurie d'adresses.

   Nous allons voir en quoi elle consiste, et quels sont ses 
   avantages et inconvénients. 


  2.3 - Qu'est-ce que la NAT ?

   Le terme barbare NAT représente les initiales de "Network 
   Address Translation", ou "Traduction d'Adresse réticulaire" 
   en français. Mais il est souvent utilisé pour représenter 
   différents concepts que nous allons différencier, notamment 
   NAT statique, NAT dynamique, PAT, IP masquerading...

   Si l'on s'en tient intrinsèquement à la définition du terme 
   NAT, cela représente la modification des adresses IP dans 
   l'en-tête d'un datagramme IP effectuée par un routeur.
   On verra par la suite quelles sont les différentes 
   applications possibles. 

   On parlera de SNAT quand c'est l'adresse source du paquet 
   qui est modifiée, et de DNAT quand il s'agit de l'adresse 
   destination. (Voir le mini lexique 11.4)


3 - La NAT statique
-------------------

  3.1 - Le principe

   La NAT statique, se base sur l'association de n adresses 
   avec n adresses. C'est à dire qu'à une adresse IP interne, 
   on associe une adresse IP externe.
   Dans ce cas, la seule action qui sera effectuée par le 
   routeur sera de remplacer l'adresse source ou destination 
   par l'adresse correspondante.


  3.2 - Pourquoi je ne peux pas accéder à Internet avec une 
        adresse privée ?

   On prend l'exemple suivant:

               Machine 1
              10.0.0.1/24
                   |
                   |
       Interface interne routeur
             10.0.0.254/24
               <ROUTEUR>
       Interface externe routeur
            193.22.35.42/24
                   |
                   |
               Internet 

   La machine 1 veut envoyer un paquet sur Internet, vers 
   www.ohmforce.com, par exemple. Donc dans l'en-tête IP, 
   l'adresse en destination est celle de www.ohmforce.com, et 
   en source c'est 10.0.0.1. Si jamais il n'y avait pas de 
   translation d'adresse, le paquet arriverait bien a la 
   machine www.ohmforce.com, mais celle-ci essaierait de 
   renvoyer sa réponse a 10.0.0.1 qui n'est pas une adresse 
   routée sur Internet !! (Elle fait partie d'une classe 
   d'adresses réservées pour les réseaux privés)
   Et notre machine 1 n'obtiendrait jamais de réponse...

   Ainsi, une machine ayant une adresse privée ne pourra pas 
   recevoir de réponse à ses requêtes sans un mécanisme 
   supplémentaire.


  3.3 - Le fonctionnement de la NAT statique
     
   Nous avons vu qu'une machine ayant une adresse privée ne 
   pouvait pas dialoguer sur Internet avec celle-ci, donc pour 
   résoudre ce problème, on va lui donner une adresse publique 
   virtuelle qui va lui permettre d'accéder à Internet.
   Ainsi, un routeur (la plupart du temps la passerelle 
   d'accès à Internet) va modifier dans l'en-tête IP du paquet 
   l'adresse source 10.0.0.1 pour mettre une adresse valide 
   sur Internet 193.22.35.43 (dans notre exemple)
   Le paquet va donc arriver à sa destination, et celle-ci va 
   pouvoir le renvoyer à 193.22.35.43 qui est une adresse 
   valide sur Internet. Le paquet va arriver jusqu'au routeur 
   qui a fait l'association entre 193.22.35.43 et 10.0.0.1, il 
   va donc modifier l'adresse destination 193.22.35.43 et 
   mettre à la place 10.0.0.1, et renvoyer le paquet sur le 
   réseau local.

   Ainsi, la machine 1 est vue de l'Internet avec l'adresse 
   193.22.35.43. S'il s'agit d'un serveur web, il suffit 
   d'envoyer une requête HTTP vers cette adresse pour obtenir 
   le site web.

   La NAT statique nous a permis de rendre une machine 
   accessible sur Internet alors qu'elle possédait une adresse 
   privée. 
   On a simplement fait une association entre une adresse 
   privée et une adresse publique: 10.0.0.1 <--> 193.22.35.43


  3.4 - Avantages et inconvénients de la NAT statique

   En associant une adresse IP publique à une adresse IP 
   privée, nous avons pu rendre une machine accessible sur 
   Internet. Par contre, on remarque qu'avec ce principe, on 
   est obligé d'avoir une adresse publique par machine voulant 
   accéder à Internet. Cela ne va pas régler notre problème de 
   pénurie d'adresses IP...

   D'autre part, tant qu'à donner une adresse publique par 
   machine, pourquoi ne pas leur donner cette adresse 
   directement plutôt que de passer par un intermédiaire ?

   A cette question, on peut apporter plusieurs éléments de 
   réponse. 
   D'une part, il est souvent préférable de garder un 
   adressage uniforme en interne et de ne pas mêler les 
   adresses publiques aux adresses privées. Ainsi, si on 
   doit faire des modifications, changements, interventions 
   sur le réseau local, on peut facilement changer la 
   correspondance entre les adresse privées et les adresses 
   publiques pour rediriger les requêtes vers un serveur en 
   état de marche.
   D'autre part, on gâche un certain nombre d'adresses 
   lorsqu'on découpe un réseau en sous-réseaux (adresse de 
   réseau, adresse de broadcast...), comme lorsqu'on veut 
   créer une DMZ pour rendre ses serveurs publiques 
   disponibles. Avec la NAT statique, on évite de perdre ces 
   adresses.

   Malgré ces quelques avantages, le problème de pénurie 
   d'adresses n'a toujours pas été réglé. Pour cela, on va se 
   pencher sur la NAT dynamique (Pour ceux qui ne veulent pas 
   rentrer dans les détails techniques, vous pouvez 
   directement passer au paragraphe 4)


  3.5 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT 
        statique (proxy ARP)
         
   Les problèmes montrés ne sont pas toujours rencontrés lors 
   de l'implémentation de la NAT statique. 
   Si celle-ci est bien faite, tous les mécanismes décrits 
   devraient être implémentés de façon transparente pour 
   l'utilisateur.   

   Ce qui va suivre demande d'avoir quelques notions sur le 
   fonctionnement de la pile TCP/IP.

   Un premier problème rencontré est celui de la redirection 
   d'un paquet vers l'adresse virtuelle de la NAT statique.
   On considèrera l'exemple précédent auquel on ajoute le 
   premier routeur rencontré sur Internet.

               Machine 1
              10.0.0.1/24
                   |
                   |
       Interface interne routeur
             10.0.0.254/24
               <ROUTEUR>
       Interface externe routeur
            193.22.35.42/24
                   |
                   |
           Interface interne 
            193.22.35.254/24
           <Routeur Internet> 
           Interface externe
                   |
                   |
               Internet 

   La machine 1 fait une requête vers le site 
   www.ohmforce.com.
   Le paquet est NATé au niveau du routeur avec comme adresse 
   source 193.22.35.43, ainsi, le site web www.ohmforce.com 
   renvoie sa réponse vers cette adresse. Le paquet est routé 
   sur Internet et arrive sur le routeur Internet (celui qui 
   précède le routeur de l'entreprise ou du particulier)
   Celui-ci regarde l'adresse de destination et observe 
   qu'elle se situe sur le même réseau qu'une de ses 
   interfaces. Ainsi, elle a maintenant besoin de l'adresse 
   MAC de la machine 193.22.35.43 pour lui envoyer le paquet.
   Elle fait donc une requête ARP en demandant "Quelle est 
   l'adresse MAC de la machine ayant 193.22.35.43 comme 
   adresse IP ?" 
   Or, sur ce réseau, aucune machine n'a cette adresse 
   puisqu'il s'agit d'une adresse virtuelle. 
   Il faut donc que le routeur (193.22.35.42) réponde lui-même 
   à cette requête ARP. C'est ce que l'on appelle faire proxy 
   ARP.
   Quand vous faites de la NAT statique, le proxy ARP est 
   souvent automatiquement implémenté, cependant, il est bon 
   de connaître ce mécanisme si ce n'est pas le cas.

   Il y a plusieurs façon de pallier à ce problème.

   Soit mettre en place soit même un mécanisme de proxy ARP 
   sur la machine faisant la NAT statique.

   Soit ajouter une entrée statique dans la table ARP du 
   routeur Internet (pas le routeur faisant la NAT, mais le  
   premier routeur rencontré après celui-ci sur Internet)
   Commande arp sous windows.
   arp -s 193.22.35.43 @MAC_routeur

   Soit ajouter une route host statique pour chacune des 
   adresses virtuelles.
   Sous windows:
   route add -p 193.22.35.43 mask 255.255.255.255 193.22.35.42 


  3.6 - Problèmes de routage liés à l'utilisation de la NAT 
        statique (routage sur la passerelle)

   Un second problème peur survenir sur l'équipement qui fait
   la NAT. Revenons à l'exemple précédent.
   Le routeur Internet envoie le paquet au routeur de 
   l'entreprise. Celui-ci reçoit la trame ethernet, voit que 
   c'est  son adresse MAC qui est en destination, il envoie 
   donc le contenu des données à la couche IP. Celle-ci voit 
   que c'est l'adresse 192.22.35.43 (l'adresse virtuelle de 
   notre machine) qui est en destination. Il va voir dans la 
   table de routage, et là, il peut y avoir un problème...

   Soit une route spécifique existe pour cette adresse pour 
   rediriger le paquet vers le réseau interne, soit ce n'est 
   pas le cas, et il sera renvoyé sur l'interface externe du 
   routeur, vu que l'adresse de destination appartient au même 
   réseau que son interface externe 193.22.35.42 !!

   Pour que la NAT fonctionne, il faut donc qu'il y ait une 
   route spécifique vers le réseau interne.
   Dans notre cas:
   route add -p 193.22.35.43 mask 255.255.255.255 10.0.0.1

   Ainsi, quand le routeur recevra un paquet à destination de 
   l'adresse virtuelle 193.22.35.43, il le redirigera bien 
   vers l'adresse réelle de la machine, 10.0.0.1.

   Et hop, ça marchera ;-) 

 
4 - La NAT dynamique
--------------------

  4.1 - Le principe

   La NAT dynamique est aussi appelée IP masquerading. 
   Contrairement à la NAT statique, la NAT dynamique associe 
   une seule adresse à n adresses (ou pour être plus précis, m 
   adresses à n adresses, les adresses pour sortir étant 
   choisies dans un pool) 
   Ainsi, on peut associer une adresse publique à n adresses 
   privées et permettre ainsi à un grand nombre de machines 
   ayant des adresses privées d'accéder à Internet !!
   Par contre, nous verrons que cette méthode possède quelques 
   inconvénients. Et contrairement à la NAT statique, le 
   routeur qui effectue la NAT devra à la fois modifier les 
   adresses IP mais aussi les ports TCP/UDP (que l'on appelle 
   PAT, Port Address Translation)


  4.2 - Le fonctionnement de la NAT dynamique

   Le fonctionnement est un peu différent de celui de la NAT 
   statique. Nous allons notamment voir pourquoi il faut faire 
   de la PAT et non pas une simple traduction des adresses IP.

   Reprenons l'exemple précédent:

               Machine 1
              10.0.0.1/24
                   |
                   |
       Interface interne routeur
             10.0.0.254/24
               <ROUTEUR>
       Interface externe routeur
            193.22.35.42/24
                   |
                   |
               Internet 

   Cette fois, c'est l'adresse publique de l'interface externe 
   du routeur 193.22.35.42 qui va être utilisée pour sortir.
   Ainsi, lorsque le paquet arrive à la machine de 
   destination, www.ohmforce.com par exemple, celle-ci le 
   renvoie vers l'adresse 193.22.35.42.
   Le routeur reçoit donc ce paquet et voit que l'adresse de 
   destination est lui-même !!

   Comment peut-il alors savoir si le paquet est pour lui ou 
   une machine en interne ?

   C'est grâce aux ports TCP/UDP qu'il va pouvoir faire la 
   différence. Ainsi, si une machine en interne fait une 
   requête avec comme port TCP source 2356, le routeur pourra 
   savoir que lorsqu'il recevra un paquet avec comme port 
   destination 2356, il faut le rediriger vers la machine en 
   interne qui a initialisé la connexion.

   Mais je vois déjà pointer les questions:
   "oui, mais si deux machines du réseau interne initialisent 
   des connexions avec le même port TCP/UDP ? hein ? alors ? 
   comment qu'on fait pour savoir qui est qui ? hein ? 
   alors ?"

   Et vous auriez raison de vous les poser !
   Mais tout a été prévu pour pallier à ce problème. 
   En fait, le routeur remplace le port TCP/UDP source par un 
   nouveau qu'il choisit lui-même. Ainsi, comme c'est lui qui 
   les choisit, il n'en choisira pas deux identiques, et 
   pourra identifier chacune des connexions, magisme...

   On reprend donc depuis le début le fonctionnement.

   La machine 10.0.0.1 veut se connecter au site 
   www.ohmforce.com, elle envoie donc un paquet avec comme 
   adresse source la sienne, 10.0.0.1, et comme port source un 
   port quelconque supérieur à 1024, soit par exemple 5987. Le 
   paquet arrive au routeur qui fait la NAT, il remplace donc 
   l'adresse IP source par la sienne 193.22.35.42, et la PAT 
   en remplaçant le port TCP/UDP source 5987 par un de son 
   choix, 10000 par exemple.
   Il garde ces informations de correspondance bien au chaud 
   dans une table NAT.
   Le paquet arrive a www.ohmforce.com qui le renvoie a 
   193.22.35.42. Le paquet arrive au routeur, il voit que 
   l'adresse destination est lui-même, il regarde donc le port 
   destination TCP/UDP qui est 10000. Il va regarder dans la 
   table NAT pour avoir la correspondance, et bingo !! il sait 
   qu'il faut envoyer ce paquet à 10.0.0.1, tout en ayant 
   modifié le port destination 10000 en 5987 qui est le port 
   sur lequel 10.0.0.1 a initialisé la connexion.

   Et voilà.

   On peut ainsi masquer autant de machines que l'on veut 
   derrière une seule adresse publique !


  4.3 - Avantages et inconvénients de la NAT dynamique

   Comme nous l'avons vu, la NAT dynamique permet à des 
   machines ayant des adresses privées d'accéder à Internet. 
   Cependant, contrairement à la NAT statique, elle ne permet 
   pas d'être joint par une machine de l'Internet.
   Effectivement, si la NAT dynamique marche, c'est parce que 
   le routeur qui fait la NAT reçoit les informations de la 
   machine en interne (Adresse IP, port TCP/UDP) 
   Par contre, il n'aura aucune de ces informations si la 
   connexion est initialisée de l'extérieur... 
   Le paquet arrivera avec comme adresse de destination le 
   routeur, et le routeur ne saura pas vers qui rediriger la 
   requête en interne.
  
   La NAT dynamique ne permet donc _que_ de sortir sur 
   Internet, et non pas d'être joignable. Elle est donc utile 
   pour partager un accès Internet, mais pas pour rendre un 
   serveur accessible.

   De plus, étant donné que l'on peut "cacher" un grand nombre 
   de machines derrière une seule adresse publique, cela 
   permet de répondre à notre problème de pénurie d'adresses.

   Par contre, les machines n'étant pas accessibles de 
   l'extérieur, cela donne un petit plus au niveau de la 
   sécurité ;-)


  4.4 - Problèmes liés à la NAT dynamique (ICMP)

   La NAT dynamique demande l'utilisation des ports TCP/UDP, 
   cependant, tous les protocoles utilisés sur un réseau 
   n'utilisent pas obligatoirement ces ports, notamment les 
   protocoles ICMP, PPTP, Netbios...

   Prenons par exemple le protocole ICMP. Se limitant à la 
   couche 3 il n'utilise pas de ports TCP ou UDP. Il n'est 
   donc pas possible de faire de la NAT dynamique de façon 
   classique.

|  Une méthode spécifique doit être implémentée pour permettre 
|  la NAT du trafic ICMP.
|
|  Pour cela, au lieu de se baser sur les ports TCP/UDP, on   
|  peut se baser sur l'identifiant ICMP présent dans l'en-tête  
|  du message ICMP.
|
|  Ainsi, le mécanisme est exactement le même, mis à part que 
|  l'on utilise cet identifiant, plutôt que les ports TCP/UDP.
|  Il faut donc implémenter spécifiquement ce type de NAT pour 
|  le protocole ICMP.
|
|  Par ailleurs, certains paquets ICMP contiennent dans leur
|  payload des informations concernant les datagrammes IP qui
|  ont causé l'erreur. Le routeur faisant la NAT doit donc
|  aussi modifier les informations contenues dans le payload
|  pour que l'information apportée à la machine émettrice soit
|  pertinente.

   
  4.5 - Problèmes liés à la NAT dynamique (FTP)

   Le protocole ftp a un fonctionnement un peu particulier. Il 
   utilise deux connexions en parallèle. L'une pour le 
   contrôle de la connexion, l'autre pour le transfert des 
   données.
   Le ftp peut fonctionner selon deux modes différents, actif 
   ou passif. En mode passif, pas de problème, les connexions 
   sont initialisées de l'intérieur pour chacun de ces deux 
   canaux. Par contre, pour le mode actif, la connexion de 
   contrôle est d abord initialisée de l intérieur, et quand 
   des données sont demandées, c'est le serveur qui initialise 
   la connexion de données à partir de l'extérieur. 
   Et comme nous le savons, il n'est pas possible 
   d'initialiser de connexions à partir de l'extérieur du 
   réseau avec de la NAT dynamique.
   Un autre problème du protocole ftp est qu'il contient des 
   données se rapportant aux adresses des machines. Ainsi 
   quand les adresses sont NATées, cela pose problème...

   Donc pour que le ftp puisse fonctionner, on est obligés 
   d'utiliser un module qui soit capable de lire les 
   informations contenues dans les données ftp. Pour faire 
   cela, on utilise un proxy (Voir paragraphe 7) qui sera 
   capable de suivre la connexion et de modifier les données 
   ftp pour la rendre possible.

   Dans un cas comme celui-ci, ce n'est plus un simple module 
   NAT à ajouter, mais un proxy à part entière


5 - Statique ou dynamique ?
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  5.1 - Quand faire de la NAT statique ?

   Nous avons vu que la NAT statique permettait de rendre 
   disponible une machine sur Internet, mais qu'il fallait par 
   contre une adresse IP pour que ce serveur soit joignable.

   Il est donc utile d'utiliser la NAT statique quand vous 
   voulez rendre une application disponible sur Internet, 
   comme un serveur web, mail ou un serveur FTP.


  5.2 - Quand faire de la NAT dynamique ?

   La NAT dynamique permet d'une part de donner un accès à 
   Internet à des machines possédant des adresses privées, et 
   d'autre part d'apporter un petit plus en terme de sécurité.

   Elle est donc utile pour économiser les adresse IP, donner 
   un accès à Internet à des machines qui n'ont pas besoin 
   d'être joignables de l'extérieur (comme la plupart des 
   utilisateurs) 
   D'autre part, même quand on possède assez d'adresses IP, il 
   est souvent préférable de faire de la NAT dynamique pour 
   rendre les machines injoignables directement de 
   l'extérieur.

   Par exemple, pour un usage personnel de partage de l'ADSL 
   ou du câble, on utilise souvent la NAT dynamique pour 
   partager sont accès, étant donné que les machines n'ont pas 
   besoin d'être jointes de l'extérieur.


  5.3 - Puis-je combiner ces deux méthodes ?

   Oui, et c'est même souvent la meilleure solution lorsque 
   l'on a à la fois des machines offrant un service, et 
   d'autres qui n'ont besoin que de se connecter à Internet.

   Ainsi, on économisera les adresses IP grâce aux machines 
   NATées  dynamiquement, et on utilisera exactement le bon 
   nombre d'adresses IP publiques dont on a besoin.

   Il est donc très intéressant de combiner ces deux méthodes.


6 - Comment rendre joignables les machines de mon réseau 
    local alors que je n'ai qu'une seule adresse publique ?
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  6.1 - Explication du problème

   Nous avons vu que dans le cas de la NAT dynamique, les 
   machines du réseau local ne pouvaient pas être jointes de 
   l'extérieur. Cela est plutôt un plus pour la sécurité, mais 
   si on doit offrir des services comme un serveur FTP ou web, 
   ca devient problématique.

   C'est notamment le cas quand on possède un accès ADSL ou 
   câble, une seule adresse publique vous est fournie, et il 
   devient alors compliqué de rendre disponibles plusieurs 
   serveurs du réseau local.

   Une solution à ce problème est le port forwarding.


  6.2 - Le port forwarding, qu'est-ce que c'est ? 

   Le port forwarding consiste à rediriger un paquet vers une 
   machine précise en fonction du port de destination de ce 
   paquet.
   Ainsi, lorsque l'on n'a qu'une seule adresse publique avec 
   plusieurs machines derrière en adressage privé. On peut 
   initialiser une connexion de l'extérieur vers l'une de ses 
   machines (une seule par port TCP/UDP)

   Prenons l'exemple précédent et disons que la machine 
   10.0.0.1 possède un serveur FTP. Maintenant, on configure 
   le routeur pour qu'il redirige les connexions arrivant sur  
   le port 21 vers la machine 10.0.0.1. Et hop, on rend notre 
   machine ayant une adresse privée disponible depuis 
   l'extérieur !!

   Ainsi, le port forwarding nous a permis de rendre nos 
   machines du réseau local joignables d'Internet, même si 
   l'on ne possède qu'une seule adresse IP publique !!


  6.3 - Le port mapping, qu'est-ce que c'est ? 

   Le port mapping est un peu équivalent au port forwarding. 
   Il consiste simplement à rediriger la requête sur un port 
   différent que celui demandé. 
   Par exemple, si on fait tourner un serveur web sur le 
   réseau local sur le port 8080 et qu'on veut le rendre 
   accessible pour les internautes. On redirige le port 80 
   vers notre serveur sur le port 8080. Ainsi, les clients 
   externes auront l'impression de s'adresser à un serveur sur 
   le port usuel pour le web, 80. 


  6.4 - Les limites du port forwarding

   Hé oui, le port forwarding ne peut pas non plus répondre 
   parfaitement à toutes les questions qu'amène la NAT 
   dynamique.
   Ainsi, on a vu que l'on ne pouvait associer qu'une adresse 
   de machine à un port donné. Si l'on possède plusieurs 
   serveurs FTP en local et que l'on veut les rendre 
   accessibles, il faudra trouver une autre astuce... 


7 - Les proxys
--------------

  7.1 - Qu'est-ce qu'un proxy ?

   Un proxy est un mandataire pour une application donnée. 
   C'est à dire qu'il sert d'intermédiaire dans une connexion 
   entre le client et le serveur pour relayer la requête qui 
   est faite. 
   Ainsi, le client s'adresse toujours au proxy, et c'est lui 
   qui s'adresse ensuite au serveur. 
   Une proxy fonctionne pour une application donnée, http, 
   ftp, smtp, etc. Il peut donc modifier les informations à 
   envoyer au serveur, ainsi que celles renvoyées par 
   celui-ci.
   La contrepartie est qu'il faut un proxy par application.
   Cependant, beaucoup de proxys sont en fait des multi-proxys  
   qui sont capables de comprendre la plupart des applications 
   courantes.

 
  7.2 - Qu'est-ce qu'un proxy n'est pas ?

   Un amalgame est souvent fait entre les fonctionnalités 
   qu'on peut apporter à un proxy, et au proxy lui-même.
   Ainsi, on pense souvent qu'un proxy doit faire de la NAT, 
   ou serveur de cache, mais ce ne sont que des 
   fonctionnalités ajoutées. 
   Effectivement, il est souvent utile d'ajouter des fonctions 
   de cache à un proxy vu que c'est lui qui centralise l'accès 
   au web. Ainsi, si 15 personnes demandent le même site web, 
   il ne sera chargé qu'une fois puis gardé dans le cache du 
   proxy.
   D'autre part, la NAT est elle aussi souvent indispensable 
   pour qu'un proxy fonctionne, vu qu'il est censé être un 
   intermédiaire, il faudra qu'il modifie l'adresse source du 
   paquet pour que la réponse passe par lui. Cependant, même 
   si c'est ce qui est le plus souvent utilisé, ce n'est pas 
   obligatoire.

   Si ces fonctionnalités sont souvent utiles et utilisées, ce 
   n'est pas pour autant qu'il faut penser qu'elles sont 
   synonymes de proxy.


8 - Vaut-il mieux faire de la NAT ou avoir un proxy ?
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  8.1 - Avantages du proxy
 
   Comme nous l'avons vu, un proxy est dédié à un protocole 
   (une application) particulier. Ainsi, il est capable 
   d'interpréter le trafic et notamment de cacher les 
   informations. On diminue ainsi le trafic et augmente la 
   bande passante de la même occasion.
   On peut aussi autoriser ou non l'accès à certaines partie 
   d'un site, à certaines fonctionnalités, etc.
   On a donc un bon contrôle de ce qui transite sur le réseau, 
   et on sait quels protocoles peuvent circuler.
   

  8.2- Avantages de la NAT
 
   Contrairement au proxy, la NAT est indépendante des 
   applications utilisées. On peut donc faire passer la 
   plupart des protocoles que l'ont veut.  

  
  8.3 - Alors ? NAT ou proxy ?

   La réponse est bien sur... ça dépend !!
   Vous êtes déçus ? Il ne faut pas, car si vous avez bien lu 
   et compris ce qui précède, vous devriez être en mesure de 
   faire votre choix vous même en fonction de ce que vous avez 
   (adresses, matériel, etc.) et de ce que vous voulez faire 
   (applications, politique de sécurité, etc.)

   Personnellement, j'ai une petite préférence pour la NAT car 
   elle ne limite pas ce que je peux faire sur le réseau, je 
   n'ai donc pas de mauvaises surprises quand j'utilise un 
   nouveau protocole un peu exotique ;-)


9 - La sécurité et la NAT
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  9.1 - La NAT dynamique permet-elle d'améliorer ma sécurité ?

   La NAT dynamique permet de rendre les machines d'un réseau 
   local inaccessibles directement de l'extérieur, on peut 
   donc voir cela comme une sécurité supplémentaire. Mais cela 
   n'est pas suffisant et il est indispensable d'utiliser un 
   filtrage si l'on veut obtenir un bon niveau de sécurité.
   La NAT dynamique seule ne peut pas être considérée comme 
   une sécurité suffisante.


  9.2 - Est-ce utile pour la sécurité d'utiliser un proxy ?

   Un proxy travaille au niveau 7 du modèle OSI, c'est à dire
   qu'il est capable d'interpréter et de modifier les 
   informations du protocole sur lequel il travaille. Ainsi, 
   il peut vérifier le contenu de ce qui est reçu de la part 
   du serveur et en interdire ou modifier le contenu selon la 
   politique choisie.
   L'utilisation d'un proxy pour des protocoles critiques est 
   donc souvent utile si on veut avoir une bonne vision de ce 
   qui se passe.
    

  9.3 - La NAT est elle compatible avec IPSEC ?

   Si on veut être précis, la réponse est oui. Cependant, la 
   norme IPSEC ayant différentes implémentations, ce n'est pas 
   toujours le cas. D'ailleurs la plupart des constructeurs 
   ont créé leur propres solutions IPSEC pour traverser de la 
   NAT.

   Le problème vient de l'encryption de l'en-tête IP par les 
   participants au tunnel IPSEC. Si l'adresse IP est modifiée 
   pendant le trajet du paquet, elle ne sera pas la même à 
   l'arrivée que celle qui a été encryptée au départ, et après 
   comparaison, le paquet sera détruit.

   Cependant, en se plaçant en mode ESP et en faisant du 
   tunneling, c'est la totalité du paquet qui est encryptée, 
   et une nouvelle en-tête est ajoutée à celui-ci. Ainsi, la 
   comparaison ne se fera pas sur l'en-tête modifiée, mais sur 
   celle contenue dans les données du paquet.
   Mais cette solution n'est pas toujours possible.

   Je ne crois pas qu'il existe de norme pour résoudre ce 
   problème, mais une solution semble apporter une réelle 
   satisfaction au problème cité. Elle est aujourd'hui 
   utilisée par beaucoup de constructeurs, la NAT traversal ou 
   NAT-T.
   Il s'agit d'encapsuler les données dans un tunnel UDP. 
   Ainsi, de la même façon qu'en mode tunnel et ESP, l'en-tête 
   modifiée par la NAT ne sera pas utilisée pour le test 
   d'authentification.  

   Ainsi, il est souvent possible de mettre en place un VPN 
   IPSEC, même si on utilise de la NAT. 


10 - Utilitaires pour faire de la NAT
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  10.1 - Sous windows

   Voici quelques noms de produits qui permettent entre autres
   de faire de la NAT, une présentation plus précise sera 
   peut-être faite par la suite si cela s'avère utile.
   Je n'ai pas testés ces produits, vos remarques et 
   expériences sont donc les bienvenues ;-)

   Wingate, winroute lite, NAT32, TCPrelay...


  10.2 - Sous Unix

   IPchains, ipfilter, netfilter...    


11 - Mini lexique
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  11.1 - Modèle OSI

   Le modèle OSI a été créé dans le but d'uniformiser les 
   réseaux et de permettre l'interopérabilité entre systèmes 
   hétérogènes.
   Il définit sept couches ayant chacune un rôle spécifique. 
   Ces couches permettent donc de rendre un service les unes 
   par rapport aux autres, tout en étant chacune indépendante 
   des autres.


  11.2 - IP

   IP est un protocole de couche 3 qui permet principalement 
   d'identifier les machines à l'aide d'adresses et de router 
   les informations entre réseaux logiques. Il permet aussi de 
   faire de la fragmentation de paquets. 

 
  11.3 - TCP

   TCP est un protocole de couche 4 qui permet d'identifier et 
   de contrôler les connexions entre machines. La gestion des 
   flux et des erreurs est aussi intégrée à ce protocole.


  11.4 - SNAT ou Source NAT
 
   Le Source NAT correspond à la modification de l'adresse 
   source dans un paquet translaté. Il est notamment 
   utilisé pour la NAT dynamique, mais aussi pour la NAT 
   statique lorsqu'on veut sortir du réseau local. 
 
 
  11.5 - DNAT ou Destination NAT
   
   Le Destination NAT correspond à la modification de 
   l'adresse destination dans un paquet translaté. Il est 
   utilisé pour la NAT statique, lorsqu'on veut accéder à un 
   serveur sur un réseau local.     


12 - Annexes
------------

  12.1 - Ressources utilisées

   Je n'ai pas utilisé beaucoup de documents aussi bien en 
   ligne que sur papier. Les réponses et connaissances 
   apportées proviennent en majeure partie des informations
   que j'ai pu glaner en furetant sur le net, et notamment sur 
   les newgroups fr.comp.reseaux.ip et 
   fr.comp.reseaux.ethernet.

   Je me suis quand même inspiré de la RFC 1631
   
   Et notamment de l'excellente faq sur les firewalls de 
   Stéphane Catteau dont je me suis inspiré pour la mise en 
   forme.
   Disponible sur:
   <http://fr.comp.securite.free.fr/firewall.txt> 
   N'hésitez pas à la consulter, on y apprend plein de choses.


  12.2 - Remerciements

   Je remercie notamment les personnes suivantes pour leur 
   lecture assidue de la faq durant sa réalisation et leurs 
   conseils précieux.

   Diane Guinnepain, Pep, Ifragu, Cédric Blancher.


  12.3 - Faq sur les masques de sous-réseau

   Si cette faq vous a plu et que vous avez appris des choses,
   j'en ai fait une autre sur les masques de sous réseau 
   disponible là:
   <http://www.lalitte.com/masques>


  12.4 - Faq sur le routage
 
   Si cette faq vous a plu et que vous avez appris des choses,
   j'en ai fait une autre sur le routage disponible là:
   <http://www.lalitte.com/routage>


13 - Conclusion
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   La NAT est aujourd'hui un élément important en réseau étant 
   donné son énorme déploiement à travers le monde suite à 
   l'annonce de la pénurie d'adresses IPv4.
   J'ai essayé de rendre la compréhension de cette technique 
   la plus accessible possible. Cependant, il faut 
   impérativement avoir quelques notions en réseau pour 
   pouvoir bien comprendre les points délicats qu'elle 
   engendre.
   Il y a et il y aura sûrement encore beaucoup de choses à 
   dire sur le sujet. Vos remarques sont donc encore et 
   toujours les bienvenues, aussi bien pour y ajouter des 
   idées, que pour enlever le superflu.
   Maintenant, si je revois passer des questions sur la NAT, 
   j'aurai au minimum un droit de flagellation sur les 
   personnes incriminées ;-)




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