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Este documento descreve como entender e configurar a Tradução de Endereço de Rede (NAT).
A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:
Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.
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NAT64 é um mecanismo de transição de IPv4 para IPv6 e coexistência de IPv4-IPv6. Junto com o DNS64, a finalidade principal do NAT64 é permitir que um cliente somente IPv6 inicie comunicações com um servidor somente IPv4. O NAT64 também pode ser usado para clientes somente IPv4 que iniciam comunicações com servidores somente IPv6 usando vinculações estáticas ou manuais. Os dois cenários são explicados neste documento.
Como o IPv6 não é retrocompatível com o IPv4, você fica com a necessidade de mecanismos de transição, que se enquadram em uma das três classes:
#Like outros métodos de transição, a conversão não é uma estratégia de longo prazo e o objetivo final pode ser o IPv6 nativo. No entanto, a tradução oferece duas vantagens principais sobre o tunelamento:
No NAT64 stateless, o estado não é preservado, o que significa que para cada usuário IPv6 é necessário um endereço IPv4 dedicado. Como estamos na fase de esgotamento de IPv4, é muito difícil adotar esse modo de NAT64. A única vantagem de usar NAT64 stateless quando você tem poucos números de endereços IPv6 (NAT46).
No NAT64 stateful, os estados são mantidos. Um único endereço IP é usado para todos os usuários privados com números de porta diferentes. No diagrama anterior, um único endereço IPv4 é usado com números de porta diferentes para todos os usuários do IPv6 que estão nessa LAN para acessar um servidor IPv4 público.
Aqui estão mais detalhes sobre a diferença entre a tradução NAT64 Stateful e Stateless:
NAT64 stateless |
NAT64 stateful |
Tradução de 1:1 |
Tradução 1:N |
Nenhuma conservação do endereço IPv4 |
Conserva o endereço IPv4 |
Garante a transparência e a escalabilidade de endereço de ponta a ponta |
Usa sobrecarga de endereço, portanto não tem transparência de endereço fim-a-fim |
Nenhum estado ou associação criada na tradução |
O estado ou as vinculações são criados em cada conversão exclusiva |
Requer atribuição de endereços IPv4 traduzíveis IPv6 (requisito obrigatório) |
Nenhum requisito sobre a natureza da atribuição de endereço IPv6 |
Requer atribuição manual ou baseada em DHCPv6 para hosts IPv6 |
Livre para escolher qualquer modo de atribuição de endereço IPv6, como Manual, DHCPv6, SLAAC |
Há três componentes principais para o NAT64.
1. Suponha que, na imagem anterior, o host presente na rede IPv6 queira se comunicar com o servidor web www.example.com (10.1.113.2) que é o servidor somente IPv4.
2. Para tornar essa comunicação possível, você deve ter o servidor DNS64 instalado na rede IPv6 que possa entender e resolver solicitações DNS para ipv4.
3. O servidor DNS64 funciona como um servidor DNS normal para registros AAAA IPv6, mas também pode tentar localizar um registro A IPv4 quando um registro AAAA não estiver disponível. Se um registro A for localizado, o DNS64 converterá o registro A do IPv4 em um registro AAAA do IPv6 usando o prefixo NAT64. Isso dá a impressão ao host somente IPv6 de que ele pode se comunicar com um servidor usando IPv6.
4. Agora a solicitação de resolução DNS para www.example.com é enviada ao servidor DNS64. Ele procura primeiro em sua tabela de registro IPv6 AAAA, mas não encontra nenhum registro IPv6 AAAA porque esse servidor de site pertence ao endereço IPv4. Depois disso, ele procura em seu banco de dados IPv4 e encontra o endereço IPv4 correspondente a esse site. Agora o servidor DNS64 pode converter esse endereço IPv4 em endereço IPv6 convertendo esse endereço IPv4 em hexadecimal e adicionando o prefixo NAT64 a ele. Fazendo isso, isso pode dar a impressão ao host somente IPv6 de que ele pode se comunicar com o servidor Web usando IPv6.
5. Os pacotes são roteados na rede somente IPv6 para dispositivos que executam NAT64 com a ajuda do prefixo NAT64 que foi anexado ao valor hexadecimal do endereço IPv4.
6. O roteador NAT64 anuncia o prefixo NAT64 na rede somente IPv6 junto com a execução da conversão entre as redes somente IPv6 e somente IPv4.
7. Uma vez que o pacote atinge o dispositivo que está fazendo a tradução NAT64, os pacotes podem ser comparados com a ACL que você configurou para Nat64. Se os pacotes corresponderem a essa ACL, o pacote poderá ser traduzido usando mais NAT64. Se o pacote não corresponder à ACL configurada, ele poderá ser roteado usando o roteamento IPv6 normal para seu destino.
8. O NAT64 stateful utiliza listas de controle de acesso (ACLs) e listas de prefixos configuradas para filtrar fluxos de tráfego iniciados por IPv6 que têm permissão para criar o estado NAT64. A filtragem de pacotes IPv6 é feita na direção IPv6 para IPv4 porque a alocação dinâmica do mapeamento entre um host IPv6 e um endereço IPv4 pode ser feita apenas nessa direção. O NAT64 stateful suporta filtragem dependente de ponto de extremidade para o fluxo de pacotes IPv4-to-IPv6 com configuração PAT.
9. Em uma configuração de PAT NAT64 Stateful, o fluxo de pacotes deve ter se originado do território IPv6 e criado as informações de estado nas tabelas de estado do NAT64. Os pacotes do lado IPv4 que não têm um estado criado anteriormente são descartados. A filtragem independente de endpoint é suportada com configurações estáticas de conversão de endereço de rede (NAT) e não-PAT.
O primeiro pacote IPv6 é roteado para a NAT Virtual Interface (NVI) com base na configuração de roteamento automático configurada para o prefixo stateful. O NAT64 stateful executa uma série de pesquisas para determinar se o pacote IPv6 corresponde a algum dos mapeamentos configurados com base em uma pesquisa de lista de controle de acesso (ACL). Com base no mapeamento, um endereço IPv4 (e porta) é associado ao endereço destino IPv6.
O pacote IPv6 é convertido e o pacote IPv4 é formado usando estes métodos:
10. Uma nova conversão NAT64 é criada no banco de dados de sessão e no banco de dados de ligação. Os bancos de dados do pool e da porta são atualizados de acordo com a configuração.
11.O tráfego de retorno e o tráfego subsequente do fluxo de pacotes IPv6 podem usar essa entrada de banco de dados de sessão para conversão.
Etapa 1. O host A é um host somente IPv6 que deseja se comunicar com o servidor www.example.com. Isso dispara uma consulta DNS (AAAA: www.example.com) ao servidor DNS64. O DNS64 é um componente-chave para este processo. Um servidor DNS64 é um servidor DNS para IPv6 e IPv4. Ele cria a ilusão para o cliente de que os servidores IPv4 podem ser acessados usando um endereço IPv6.
O host A envia uma consulta DNS (AAAA: www.example.com) ao servidor DNS64. No que diz respeito ao host A, esta é uma consulta AAAA DNS normal para um servidor IPv6.
Etapa 2. O servidor DNS64 recebe a consulta DNS AAAA do host A. Em uma tentativa de resolver o nome de domínio, o servidor DNS64 envia uma consulta ao servidor autoritativo AAAA DNS para www.example.com.
Etapa 3. O servidor autoritativo AAAA DNS IPv6 retorna uma resposta indicando que não tem um registro de recurso AAAA para www.example.com.
Etapa 4. Ao receber uma resposta vazia (erro de nome) para a consulta AAAA, isso aciona o servidor DNS64 para enviar uma consulta A (A: www.example.com) ao servidor DNS A IPv4 autoritativo.
Etapa 5. O servidor autoritativo DNS A IPv4 não tem um registro de recurso A para www.example.com e retorna uma resposta com o endereço IPv4 do servidor (A: www.example.com 10.1.113.2).
Etapa 6. O servidor DNS64 recebe o endereço IPv4 do servidor autoritativo DNS A e sintetiza um registro AAAA prefixando o endereço com seu prefixo NAT64, 2800:1503:2000:1:1::/96, e converte o endereço IPv4 em hexadecimal, 0a01:7102. Esse endereço pode ser usado pelo host A como o endereço IPv6 destino para acessar o servidor www.example.com.
Passo 7. O registro AAAA sintetizado é completamente transparente para o host A. Para o host A, parece que www.example.com é alcançável pela rede IPv6 e pela Internet. O host A agora tem as informações de endereçamento necessárias para transmitir pacotes IPv6 para www.example.com com:
Etapa 8. O roteador NAT64 recebe o pacote IPv6 enviado pelo host A em sua interface habilitada para NAT64. Ele corresponde os pacotes de entrada à ACL configurada. Se a correspondência não for encontrada, o pacote será encaminhado sem conversão usando o roteamento IPv6 normal. Se a correspondência for encontrada, o pacote passará por esta conversão:
Etapa 9. Após a conversão de NAT64, o pacote IPv4 convertido é encaminhado usando o processo de pesquisa de rota IPv4 normal. Neste cenário, o endereço IPv4 destino 10.1.113.2 é usado para encaminhar o pacote.
Etapa 10. O servidor www.example.com em 10.1.113.2 responde, que é finalmente recebido pelo roteador NAT64.
Etapa 11. O roteador NAT64 recebe o pacote IPv4 do servidor www.example.com em uma de suas interfaces habilitadas para NAT64. O roteador examina o pacote IPv4 para determinar se existe um estado de conversão NAT64 para o endereço destino IPv4. Se um estado de conversão não existir, o pacote será descartado. Se existir um estado de conversão para o endereço de destino IPv4, o roteador NAT64 executará estas tarefas:
Etapa 12. Após a conversão, o pacote IPv6 é encaminhado usando o processo normal de pesquisa de rota IPv6.
1. Interface para IPv6:
2. Interface para IPv4:
3. Crie uma ACL correspondente ao tráfego ipv6.
4. Habilitar mapeamento de endereço NAT64 IPv6 para IPv4:
#nat64 prefixo stateful 2800:1503:2000:1:1::/96 ---------------> Server IP pode ser mapeado para esse endereço ip ipv6. Você pode configurar qualquer endereço de rede ipv6 aqui, mas esse endereço de rede ipv6 pode ser acessado de sua rede ipv6. Além disso, o servidor DNS64 deve ter o mapeamento desse endereço de rede ipv6 para o endereço ipv4 do servidor.
#ping 2800:1503:2000:1:1::0a01:7102
tradução nat64 #show
estatísticas #show nat64
Etapa 1. A primeira etapa é configurar o mapeamento estático de IPv6 para IPv4 no roteador NAT46 para fornecer acesso ao servidor IPv6 2001:DB8:3001::9/64 do endereço IPv4 10.1.113.2. Além disso, o endereço IPv4 10.50.50.50 precisa ser registrado como um registro de recurso DNS para www.examplev6.com no servidor DNS. O mapeamento NAT64 estático é criado com este comando:
NAT64-Router(config)# nat64 v6v4 static 2001:DB8:3001::9 10.50.50.50
Etapa 2. O PC A é um host somente IPv4 que deseja se comunicar com o servidor www.examplev6.com . Isso dispara uma consulta DNS (A: www.examplev6.com) ao seu servidor IPv4 DNS autoritativo.
Etapa 3. O servidor DNS responde com um registro de recurso A para www.examplev6.com, 10.50.50.50.
Etapa 4. O host A agora tem as informações de endereçamento necessárias para transmitir pacotes IPv4 para www.examplev6.com com
Etapa 5. O roteador NAT64 recebe o pacote IPv4 em sua interface habilitada para NAT64 e executa estas tarefas:
Etapa 6. Após a conversão, o pacote IPv6 é roteado usando o processo de roteamento IPv6 normal. O pacote é finalmente roteado para o servidor www.examplev6.com em 2001:DB8:3001::9 .
Passo 7. O servidor www.examplev6.com responde com um pacote destinado ao host A.
Etapa 8. O roteador NAT64 recebe o pacote IPv6 enviado pelo servidor IPv6 em sua interface habilitada para NAT64 e executa estas tarefas:
Etapa 9. Após a conversão, o roteador NAT64 encaminha o pacote para 10.1.113.2 usando o processo de roteamento IPv4 normal.
Após a configuração ser bem-sucedida, faça ping em 10.50.50.50 a partir do host IPv4.
#ping 10.50.50.50
Verificando NAT46
#show conversões nat64
estatísticas #show nat46
Cenários para conversão de IPv6/IPv4 |
Aplicabilidade |
Exemplo |
Cenário 1: Uma rede IPv6 para a Internet IPv4 |
· Rede somente IPv6 que deseja acessar de forma transparente o conteúdo IPv6 e o conteúdo IPv4 existente. · Iniciado a partir de hosts e rede IPv6. |
· Os ISPs implantam novos serviços e redes para smartphones somente IPv6 (terceira geração [3G], Long-Term Evolution [LTE] e assim por diante) aparelhos. · Empresas que estão implantando redes somente IPv6. |
Cenário 2: A Internet IPv4 para uma rede IPv6 |
· Servidores em redes somente IPv6 que desejam atender de forma transparente usuários IPv4 e IPv6. · Iniciado a partir de hosts e rede IPv4. |
Provedores de conteúdo novos ou existentes implementando serviços em ambientes somente IPv6. |
Cenário 3: A Internet IPv6 para uma rede IPv4 |
· Servidores em redes existentes somente IPv4 que desejam atender a usuários de Internet IPV6. · Iniciado a partir de hosts e rede IPv6. |
Provedores de conteúdo existentes migrando para IPv6 e, portanto, querendo oferecer serviços para usuários de Internet IPv6 como parte da estratégia de coexistência. |
Cenário 4: Uma rede IPv4 para a Internet IPv6 |
Não é um caso viável em um futuro próximo; esse cenário provavelmente pode ocorrer apenas algum tempo após o estágio inicial da transição IPv6/IPv4. |
Nenhum |
Cenário 5: Uma rede IPv6 para uma rede IPv4 |
Uma rede IPv4 e uma rede IPv6 estão na mesma organização. |
Semelhante ao cenário 1, atende à Intranet em vez da Internet. |
Cenário 6: Uma rede IPv4 para uma rede IPv6 |
Uma rede IPv4 e uma rede IPv6 estão na mesma organização. |
Semelhante ao cenário 2, atende à intranet em vez da Internet. |
Cenário 7: A Internet IPv6 para a Internet IPv4 |
Sofreria com um throughput ruim. |
Nenhum |
Cenário 8: A Internet IPv4 para a Internet IPv6 |
Nenhuma técnica de conversão viável para lidar com conversão de endereço IPv6 ilimitada. |
Nenhum |
#show queda de estatísticas ativas de qfp de hardware de plataforma (para ver se há alguma queda de NAT64)
#show running-config | incluir nat64 (para ver se tudo está configurado no Cisco IOS®)
#show qfp ative feature nat64 datapath statistics de hardware de plataforma (para verificar o motivo do contador de queda)
pool de caminho de dados nat64 do recurso ativo qfp do hardware da plataforma #show (para verificar se o pool está configurado corretamente)
#show plataforma hardware qfp ative feature nat64 datapath map (para verificar se a configuração de pool para mapeamento foi feita corretamente)
#show platform software object-manager F0 pending-ack-update (para verificar se há objetos pendentes)
Revisão | Data de publicação | Comentários |
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2.0 |
02-Nov-2023 |
PII removido.
Texto Alt adicionado.
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1.0 |
23-Jun-2021 |
Versão inicial |