Использование сервера Windows в качестве NAT роутера

Недавно мне потребовалось установить тестовую сеть в своем офисе, которая использует DSL роутер для подключения к интернету. Тестовую сеть нужно было расположить в подсети, отдельной от моей офисной LAN, но при этом нужно было обеспечить подключение к интернету. Я решил установить Windows Server 2008 на отдельном модуле с двумя сетевыми картами (NIC), установить Routing и Remote Access Service (RRAS) на этом модуле, и использовать его в качестве роутера между своим рабочим местом и тестовой сетью (Рисунок 1).

У меня было два варианта настройки. Во-первых, я мог настроить RRAS модуль в качестве IP роутера для пересылки трафика между двумя подсетями. Это бы позволило клиентам тестовой сети отправлять пакеты на серверы в интернете, но это не обеспечило бы возвращения трафика к клиентам. Причина заключается в том, что пакеты, входящие на DSL роутер из интернета, направлялись бы в сеть 172.16.11.0, а, следовательно, не имели бы возможности достигать клиентов в сети 10.0.0.0. Решением этой проблемы могло стать добавление статического маршрута в DSL роутер, который напрямую направлял бы все пакеты с целевым адресом 10.0.0.x на рабочий интерфейс модуля RRAS (172.16.11.220). В этом случае, когда пакет, предназначенный для 10.0.0.x, достигает этого интерфейса, модуль RRAS пересылает его на свой другой интерфейс (10.0.0.1), а оттуда пакет уже входит в тестовую сеть и, в конечном счете, доходит до клиента. К сожалению, у меня не было доступа с правами администратора к DSL роутеру, поскольку он управляется моим поставщиком интернет услуг (ISP), поэтому я выбрал другой подход.

Я решил настроить RRAS модуль в качестве роутера с трансляцией сетевых адресов (Network Address Translation - NAT). NAT является IETF стандартом, обеспечивающим способ трансляции IPv4 адресов компьютеров в одной сети в IPv4 адреса компьютеров в другой сети. Конечно, DLS роутер в моей рабочей сети тоже настроен в качестве NAT роутера, поэтому в результате настройки выбранной мной конфигурации получилось то, что известно под термином каскадная NAT или двойная NAT. Интернет подключение работает отлично через 2-ух или 3-ех каскадную NAT, хотя в некоторых случаях такая топология может вызывать проблемы. Например, Windows Home Server не очень ладит с каскадными NAT.

Так или иначе, после просмотра информации в интернете я обнаружил, что есть большая путаница в том, как устанавливать сеть с двумя подсетями и подключением к интернету, как показано на рисунке 1, поэтому я решил написать данную статью, которая является руководством к процессу установки такого типа сценария.

Установка серверного компьютера

Сначала Windows Server 2008 был установлена на машину с двумя сетевыми картами, а IPv4 параметры этих карт были настроены следующим образом:

NIC подключенная к тестовой LAN:

• IP адрес = 10.0.0.1
• Маска подсети = 255.0.0.0
• Основной шлюз = нет
• DNS серверы = нет

NIC подключенная к рабочей LAN:

• IP адрес = 172.16.11.220
• Маска подсети = 255.255.255.0
• Основной шлюз = 172.16.11.1
• DNS серверы = публичные IP адреса DNS серверов моего интернет-провайдера

Обратите внимание, что NIC, подключенная к тестовой LAN (10.0.0.0) не должна иметь основного шлюза ' смотрите KB 157025 здесь объяснение того, почему компьютеры, подключенные к нескольким сетям, должны иметь только один адрес шлюза.

Также обратите внимание, что на сетевой карте, подключенной к тестовой LAN, были настроены IP адреса публичных DNS серверов. Это нужно не для того, чтобы клиенты в тестовой сети имели доступ к интернету, это нужно, если вы хотите иметь доступ к интернету с самого сервера RRAS.

Установка клиентских компьютеров в тестовой LAN

Далее Windows 7 была установлена на клиентские машины, а их IPv4 параметры были настроены следующим образом:

• IP адрес = 10.0.0.101 (.102, .103, ')
• Маска подсети = 255.0.0.0
• Основной шлюз = 10.0.0.1 (ближайший интерфейс сервера RRAS)
• DNS серверы = публичные IP адреса DNS серверов моего интернет-провайдера

На данном этапе все "провода" присоединены, но если мы попытаемся опросить (ping) DSL роутер с клиентского компьютера в тестовой сети, или попытаемся выполнить трассировку маршрута для публичного адреса в интернете с этой клиентской машины, все попытки будут безуспешными, что указывает на отсутствие подключения к интернету нашей тестовой сети (рисунок 2):

И естественно, если мы попытаемся открыть какую-нибудь веб страницу с этой машины, у нас ничего не выйдет (рисунок 3):

Установка и настройка RRAS

Чтобы обеспечить клиентским машинам в тестовой сети доступ к интернету, нам нужно установить роль RRAS на сервере и затем настроить сервер в качестве NAT роутера. Для установки RRAS роли запускаем мастера добавления новых ролей из диспетчера сервера или в OOBE.exe и добавляем роль Network Policy and Access Services (рисунок 4):

На следующей странице мастера выбираем Службы маршрутизации и удаленного доступа (Routing and Remote Access Services) для установки служб роли, Remote Access Service and Routing (рисунок 5):

После завершения работы мастера открываем консоль маршрутизации и удаленного доступа в меню администрирования (Administrative Tools), нажимаем правой клавишей на локальном сервере и выбираем опции "Настроить и включить маршрутизацию и удаленный доступ" (Configure and Enable Routing and Remote Access). В результате у нас запустится мастер установки и настройки сервера маршрутизации и удаленного доступа (Routing and Remote Access Server Setup Wizard); выбираем опцию "трансляция сетевых адресов" (Network Address Translation (NAT)) на странице Конфигурация (Configuration) в мастере, как показано на рисунке 6:

Затем на странице NAT Internet Connection выбираем сетевой интерфейс, расположенный в рабочей LAN, который является "публичным интерфейсом" NAT роутера (рисунок 7)

На следующей странице мастер спрашивает нас, должен ли NAT роутер обеспечивать DHCP и DNSслужбы для компьютеров в тестовой сети, которая подключена к "частному интерфейсу" ("private interface") NAT роутера. Поскольку нашим клиентским машинам назначены статические IP адреса, мы не нуждаемся в этих службах (рисунок 8):

После завершения работы мастера служба RRAS запустится и будет настроена для маршрутизации IPv4 и для NAT. Чтобы убедиться в этом, нажмите правой клавишей на локальном сервере в консоли RRAS и выберите Свойства (Properties). В закладке Общие (General) показано, что IPv4 маршрутизация включена, что означает, что IPv4 пакеты могут пересылаться с одной NIC на другую (рисунок 9):

Выбрав узел NAT в консоли RRAS, мы можем увидеть, что три сетевых интерфейса были созданы, когда NAT была настроена на сервере с помощью мастера Routing and Remote Access Server Setup Wizard. На рисунке 10 показаны свойства сети Local Area Connection, которая в данном сценарии является сетевым подключением к тестовой сети (10.0.0.0). Обратите внимание, что NAT считает эту сеть "частной" сетью, то есть сетью, расположенной "за" NAT роутером:

На рисунке 11 показаны свойства сети Local Area Connection 2, которая в данном случае является сетевым подключением к рабочей сети (172.16.11.0). Обратите внимание, что NAT считает эту сеть "публичной", то есть сетью, расположенной "перед" (в интернете) NAT роутером:

Интерфейс внутренней сети также добавлен в конфигурацию NAT в качестве частного интерфейса.

Тестирование NAT

На данном этапе NAT была настроена с IP маршрутизацией, и если я попробую выполнить команду ping для DSL роутера с клиентского компьютера в тестовой сети, или если я попытаюсь выполнить трассировку маршрута с этой же машины к публичному серверу в интернете, эти попытки теперь должны быть успешными (рисунок 12):

Таким же образом, если я попробую открыть Web с клиентского компьютера в тестовой сети, это должно получиться (рисунок 13):

Я также могу осуществлять мониторинг активности NAT с помощью консоли RRAS. Для этого открываем консоль, выбираем узел NAT и просматриваем сетевую статистику для Local Area Connection 2 ("публичный" или интрнет-интерфейс), как показано на рисунке 14:

Наконец, правым нажатием на этом интерфейсе и выбором опции Show Mappings вы можете открыть отдельное окно, в котором сможете увидеть подробности о том, что ваш NAT роутер делает (рисунок 15):

Заключение

Используя возможности NAT и IP маршрутизации роли RRAS сервера Windows Server 2008, вы с легкостью сможете установить отдельную тестовую подсеть в своей сети и убедиться в том, что компьютеры в этой подсети имеют доступ к интернету. В этой статье я предоставил вам пошаговое руководство по этому процессу.