По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
В этой статье вы узнаете о различных инструментах управления Kubernetes, которые можно использовать для управления кластерами Kubernetes.
В формирующейся облачной инфраструктуре Kubernetes повсюду, без сомнения, он стал стандартом для оркестрации контейнеров. Но обеспечение согласованной и безопасной работы нескольких кластеров Kubernetes, представляет собой новый набор проблем. Поэтому возникает потребность в инструментах управления Kubernetes.
Давайте рассмотрим некоторые популярные решения для эффективного управления Kubernetes.
Что такое DevOps, что нужно знать и сколько получают DevOps - специалисты?
1. K9s
k9s - панель мониторинга ресурсов на основе терминалов. Он имеет только интерфейс командной строки. Все что делали через веб-интерфейс панели мониторинга Kubernetes, вы можете сделать с помощью этой утилиты панели мониторинга терминала k9s.
Он постоянно следит за кластером Kubernetes и предлагает команды для работы с определенными ресурсами кластера.
Ниже приведены K9s функции:
Отслеживание состояния кластера в реальном времени
Настройка вида с помощью обложек K9s
Легкий переход между ресурсами Kubernetes
Параметры развертывания для проверки проблем с ресурсами кластера
Предоставляет расширенные подключаемые модули для создания собственных команд
2. Rancher
Rancher - платформа управления контейнерами с открытым исходным кодом, которая позволяет любому предприятию легко перенять Kubernetes. Вы можете развертывать и управлять облачными кластерами Kubernetes, работающими в GKE (GCP), EKS (AWS), AKS (Azure), или просто развертывать Kubernetes на виртуальных или физических машинах на ваш выбор.
Rancher упрощает все повседневные обязанности администратора, включая:
Мониторинг работоспособности кластеров
Настройка оповещений и уведомлений
Включение централизованного ведения журнала
Определение и применение глобальных политик безопасности
Установление аутентификации и применение наших политик обратной связи
Управление инфраструктурой и ее масштабирование
По мере ускорения внедрения Kubernetes в вашей компании, Кancher поощряет быстрое внедрение предоставления пользователям доступа непосредственно к Kubernetes API и CLI. Новый интеллектуальный интерфейс Rancher упрощает управление приложениями; команды могут легко развертывать рабочие нагрузки и управлять ими, определять объекты типа Секрет и управлять частными репозиториями, настраивать требования постоянных томов, настраивать балансировку нагрузки и обнаружение служб, управлять конвейерами CI.
3. Dashboard + Kubectl + Kubeadm
Панель управления Kubernetes представляет собой веб-интерфейс для развертывания контейнерных приложений. Он ищет и устраняет неисправности приложений и управляет кластером вместе с ресурсами.
С помощью панели мониторинга можно получить обзор приложений, запущенных в кластере, а также создать или изменить отдельные ресурсы Kubernetes, такие как задания развертывания, наборы реплик и многое другое.
Можно масштабировать развертывание или инициировать скользящее обновление, или даже перезапустить модуль или развернуть новые приложения с помощью мастера развертывания на панели мониторинга.
Kubectl - это средство командной строки для взаимодействия со службой API и отправки команд на главный узел. Его скрытые команды для вызовов API на сервер cluster API Kubernetes.
Kubeadm - это инструмент со встроенными командами для запуска минимального кластера Kubernetes. Он используется для начальной загрузки кластера, а не для подготовки компьютеров. С помощью kubeadm можно выполнить некоторые основные команды для загрузки кластера, создания маркера для присоединения к кластеру, возврата изменений, внесенных в кластер Kubernetes, и т.д.
4. Helm
Helm - менеджер пакетов для Kubernetes. Она позволяет разработчикам и операторам упаковывать, настраивать и развертывать приложения и службы в кластере Kubernetes. Он дает операторам больший контроль над кластерами Kubernetes, которые включают:
Упрощение, стандартизацию и многократное использование развертывания приложений
Простое описание сложных приложений с помощью диаграмм helm
Повышение производительности разработчиков
Снижение сложности развертывания
Повышает эксплуатационную готовность
Ускорение внедрения облачных приложений
Упрощает откат к предыдущей версии
Helm использует диаграммы, содержащие все определения ресурсов, для запуска приложений или служб в кластере Kubernetes. Здесь можно найти несколько helm диаграмм.
5. KubeSpray
KubeSpray - это диспетчер жизненного цикла кластера, который помогает развернуть готовый к эксплуатации кластер Kubernetes. Для автоматизации выделения ресурсов кластеров Kubernetes используется ansible-playbook.
Вот некоторые функции, которые включает в себя KubeSpray:
Основан на Ansible
Высокая доступность
Кроссплатформенность
Уровень производства
Возможность интеграции как с популярными поставщиками облачных инфраструктур, так и с железом
Различные опции конфигурации
Много платформенный CI/CD
Безопасность по умолчанию
По умолчанию Kubespray позволяет удаленно подключаться к кластеру Kubernetes через IP-адрес kube-master и порт 6443. Kubespray лучше всего подходит, если вам нужна гибкость в развертывании; он предоставляет множество пользовательских опций конфигурации.
Также, если вы знакомы с Ansible, то использование Kubespray вам покажется очень простым.
6. Kontena Lens
Kontena Lens - умная приборная панель для Kubernetes.
Это единственная система управления, которая вам понадобится, чтобы взять под контроль ваш Kubernetes. Он бесплатно доступен для операционных систем Mac OS, Windows и Linux. После запуска приложения Lens в интерфейсе появится список всех связанных кластеров.
Это самая мощная IDE для людей, которые действительно должны иметь дело с Kubernetes ежедневно. Вы можете обеспечить правильную настройку и настройку кластеров, а также более простую и быструю работу с кластерами и радикальное повышение производительности и скорости бизнеса.
Функции IDE Kontena Lens:
Возможность управления несколькими кластерами одновременно
Визуализация состояния кластера в реальном времени
Предоставляет встроенный терминал
Очень простая установка, поскольку это автономное приложение
Потрясающие возможности пользовательского интерфейса и пользователя
Поддерживается Kubernetes RBAC.
Протестировано для обработки почти 25K модулей в кластере
Kubernetes - это сложный инструмент, и Lens IDE помогает даже новичкам легко начать работу с Kubernetes. Это один из лучших инструментов для управления и визуализации кластеров Kubernetes.
7. WKSctl
WKSctl обозначает управление системой Weave Kubernetes. Является частью Wave Kubernetes Platform.
WKSctl - это инструмент, использующий GitOps для управления конфигурацией Kubernetes. GitOps - это не что иное, как набор практик, которые используют запросы git для управления приложениями и инфраструктурой традиционным способом.
С помощью WKSctl можно управлять кластерами Kubernetes через Git commits. Можно обновить кластер, добавлять или удалять узлы из кластера.
Этот инструмент можно запускать в 2 режимах: автономном и режиме GitOps. В автономном режиме создается статический кластер. В режиме GitOps он настраивает кластер в соответствии с данными cluster.yml и machines.yml, имеющимися в git.
Функции WKSctl:
Быстрый запуск кластера с git
Откат в случае сбоя развертывания
Регистрация изменения для рассмотрения и аудита
Для создания кластера требуются только IP-адрес и ключи ssh
Непрерывная проверка и корректировка состояние кластера
Заключение
Это был краткий обзор популярных инструментов управления Kubernetes кластерами. Выберите любой из вышеупомянутых инструментов и опробуйте его на своем кластере Kubernetes!
Двенадцатая часть тут.
Другая проблема, с которой сталкиваются решения мультиплексирования, - это возможность адресовать конкретный экземпляр службы, реализованной на нескольких хостах, используя один адрес. Рисунок 1 иллюстрирует это.
На рисунке 1 некоторые службы, S, должны быть спроектированы так, чтобы повысить их производительность. Для достижения этой цели была создана вторая копия службы, две копии которой называются S1 и S2. Эти две копии службы работают на двух серверах, M и N. Проблема, которую anycast пытается решить, заключается в следующем:
Как можно направить клиентов к наиболее оптимальному экземпляру сервиса?
Одним из способов решения этой проблемы является перенаправление всех клиентов на одно устройство и распределение нагрузки на серверы с помощью балансировщика нагрузки в зависимости от топологического расположения клиента, нагрузки на каждый сервер и других факторов. Однако это решение не всегда идеально. Например, что, если балансировщик нагрузки не может обработать все запросы на подключение, сгенерированные клиентами, которые хотят получить доступ к различным копиям службы? Какие сложности будут добавлены в сеть, чтобы балансировщик нагрузки мог отслеживать состояние различных копий службы?
Anycast решает эту проблему, присваивая один и тот же адрес каждой копии сервиса. В сети, показанной на рисунке 4, тогда M и N будут использовать один и тот же адрес, чтобы обеспечить достижимость для S1 и S2. M и N будут иметь разные адреса, назначенные и объявленные для обеспечения доступности для других служб, а также для самих устройств.
H и K, маршрутизаторы первого перехода за пределами M и N, будут объявлять этот же адрес в сети. Когда C и D получат два маршрута к одному и тому же пункту назначения, они выберут самый близкий маршрут с точки зрения метрик. В этом случае, если каждый канал в одной и той же сети настроен на одну и ту же метрику, то C будет направлять трафик, исходящий из A, и направленный на адрес службы, в направлении M. D, с другой стороны, будет направлять трафик, полученный из B и предназначен для адреса службы, к N. Что произойдет, если два экземпляра службы находятся на одинаковом расстоянии друг от друга? Маршрутизатор выберет один из двух путей, используя локальный алгоритм хеширования.
Anycast часто используется для крупномасштабных служб, которые должны масштабироваться путем предоставления большого количества серверов для поддержки одного сервиса. Например:
Большинство крупных серверов системы службы доменных имен (DNS) на самом деле представляют собой набор серверов, доступных через anycast адрес.
Многие крупномасштабные веб-сервисы, в частности социальные сети и поиск, где один сервис реализован на большом количестве периферийных устройств.
Службы кэширования контента часто используют anycast для распространения и обслуживания информации.
Правильно спроектированный anycast может обеспечить эффективную балансировку нагрузки, а также оптимальную производительность для служб.
Мы рассказали про принципы работы протокола NAT (Network Address Translation) и теперь настало время рассмотреть его настройку на оборудовании Cisco.
Настройка статического NAT (Static NAT)
Напомним, что статический NAT представляет собой сопоставление внутреннего и внешнего адреса один к одному. Он позволяет внешним устройствам инициировать подключения к внутренним с использованием статически назначенного общего адреса.
Например, внутренний веб-сервер может быть сопоставлен с определенным внутренним глобальным адресом, чтобы он был доступен из внешних сетей.
На схеме показана внутренняя сеть, содержащая веб-сервер с частным адресом IPv4. Маршрутизатор сконфигурирован со статическим NAT, чтобы позволить устройствам из внешней сети обращаться к веб-серверу. Клиент из внешней сети обращается к веб-серверу с использованием общедоступного IPv4-адреса. Статический NAT переводит общедоступный IPv4-адрес в частный.
При настройке статических трансляций NAT выполняются две основные задачи:
Создание сопоставления между внутренним локальным (inside local) адресом и внутренними глобальными (inside global) адресами. Например, внутренний локальный адрес 192.168.1.5 и внутренний глобальный адрес 208.165.100.5 на схеме настроены как статическая NAT трансляция.
После того как сопоставление настроено, интерфейсы, участвующие в трансляции должны быть настроены как внутренние (inside) и наружные (outside) относительно NAT. На схеме интерфейс маршрутизатора Serial 0/0/0 является внутренним, а Serial 0/1/0 – внешним.
Пакеты, поступающие на внутренний интерфейс маршрутизатора Serial 0/0/0 из настроенного внутреннего локального адреса IPv4 (192.168.1.5), транслируются и затем перенаправляются во внешнюю сеть. Пакеты, поступающие на внешний интерфейс Serial 0/1/0, адресованные настроенному внутреннему глобальному адресу IPv4 (208.165.100.5), переводятся на внутренний локальный адрес (192.168.1.5) и затем перенаправляются внутрь сети.
Настройка проходит в несколько шагов:
Создать статическую трансляцию между внутренним локальным и внешним глобальным адресами. Для этого используем команду ip nat inside source static [локальный _IP глобальный_IP]. Чтобы удалить трансляцию нужно ввести команду no ip nat inside source static. Если нам нужно сделать трансляцию не адреса в адрес, а адреса в адрес интерфейса, то используется команда ip nat inside source static [локальный _IP тип_интерфейса номер_интерфейса].
Определим внутренний интерфейс. Сначала зайти в режим конфигурации интерфейса, используя команду interface[тип номер] и ввести команду ip nat inside
Таким же образом определить внешний интерфейс, используя команду ip nat outside
Пример:
Router(config)# ip nat inside source static 192.168.1.5 208.165.100.5
Router(config)# interface serial0/0/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)# interface serial0/1/0
Router(config-if)#ip nat outside
В результате трансляции будут проходить так:
Клиент хочет открыть соединение с веб-сервером. Клиент отправляет пакет на веб-сервер, используя общедоступный IPv4-адрес назначения 208.165.100.5. Это внутренний глобальный адрес веб-сервера.
Первый пакет, который роутер получает от клиента на внешнем интерфейсе NAT, заставляет его проверять свою таблицу NAT. Адрес IPv4 адресата находится в таблице NAT он транслируется.
Роутер заменяет внутренний глобальный адрес назначения 208.165.100.5 внутренним локальным 192.168.1.5 и пересылает пакет к веб-серверу.
Веб-сервер получает пакет и отвечает клиенту, используя внутренний локальный адрес источника 192.168.1.5.
Роутер получает пакет с веб-сервера на свой внутренний интерфейс NAT с адресом источника внутреннего локального адреса веб-сервера, 192.168.1.5. Он проверяет NAT таблицу для перевода внутреннего локального адреса во внутренний глобальный, меняет адрес источника с 192.168.1.5 на 208.165.100.5 и отправляет его из интерфейса Serial 0/1/0 в сторону клиента
Клиент получает пакет, и обмен пакетами продолжается. Роутер выполняет предыдущие шаги для каждого пакета.
Проверка статического NAT
Полезной командой для проверки работы NAT является команда show ip nat translations. Эта команда показывает активные трансляции NAT. Статические переводы, в отличие от динамических переводов, всегда находятся в таблице NAT.
Router#show ip nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
--- 208.165.100.5 192.168.1.5 208.165.100.70 208.165.100.70
Другой полезной командой является команда show ip nat statistics. Она отображает информацию об общем количестве активных переводов, параметрах конфигурации NAT, количестве адресов в пуле и количестве адресов, которые были выделены.
Router#show ip nat statistics
Total active translations: 1 (1 static, 0 dynamic; 0 extended)
Peak translations: 2, occurred 00:00:21 ago
Outside interfaces:
Serial0/1/0
Inside interfaces:
Serial0/0/0
Hits:7 Misses:0
Чтобы убедиться, что трансляция NAT работает, лучше всего очистить статистику из любых прошлых переводов, используя команду clear ip nat statistics перед тестированием.
Настройка динамического NAT (Dynamic NAT)
В то время пока статический NAT постоянное сопоставление между внутренним локальным и внутренним глобальным адресом, динамический NAT позволяет автоматически сопоставлять внутренние локальные и глобальные адреса (которые обычно являются публичными IP-адресами). Динамический NAT использует группу или пул публичных адресов IPv4 для перевода. Динамический NAT, как и статический NAT, требует настройки внутреннего и внешнего интерфейсов, участвующих в NAT.
Рассмотрим на примере этой схемы. Мы тут имеем внутреннюю сеть с двумя подсетями 192.168.1.0/24 и 192.168.2.0/24 и пограничным маршрутизатором, на котором настроен динамический NAT с пулом публичных адресов 208.165.100.5 - 208.165.100.15.
Пул публичных адресов (inside global address pool) доступен для любого устройства во внутренней сети по принципу «первым пришел – первым обслужили». С динамическим NAT один внутренний адрес преобразуется в один внешний адрес. При таком типе перевода должно быть достаточно адресов в пуле для одновременного предоставления для всех внутренних устройств, которым необходим доступ к внешней сети. Если все адреса в пуле были использованы, то устройство должно ждать доступного адреса, прежде чем оно сможет получить доступ к внешней сети.
Рассмотрим настойку по шагам:
Определить пул которые будут использоваться для перевода, используя команду ip nat pool [имя начальный_ip конечный_ip]. Этот пул адресов обычно представляет собой группу публичных общедоступных адресов. Адреса определяются указанием начального IP-адреса и конечного IP-адреса пула. Ключевые слова netmask или prefix-length указывают маску.
Нужно настроить стандартный access-list (ACL), чтобы определить только те адреса, которые будут транслироваться. Введем команду access-list [номер_ACL] permit source [wildcard_маска]. Про стандартные access-list’ы можно прочитать в этой статье (а про расширенные в этой). ACL который разрешает очень много адресов может привести к непредсказуемым результатам, поэтому в конце листа есть команда deny all.
Необходимо привязать ACL к пулу, и для этого используется команду ip nat inside source list [номер_ACL] number pool [название_пула]. Эта конфигурация используется маршрутизатором для определения того, какие устройства (список) получают адреса (пул).
Определить, какие интерфейсы находятся внутри, по отношению к NAT, то есть любой интерфейс, который подключен к внутренней сети.
Определить, какие интерфейсы находятся снаружи, по отношению к NAT, то есть любой интерфейс, который подключен к внешней сети.
Пример:
Router(config)# ip nat pool MerionNetworksPool 208.165.100.5 208.165.100.15 netmask 255.255.255.0
Router(config)# access-list 1 permit 192.168.0.0 0.0.255.255
Router(config)#ip nat inside source list 1 pool MerionNetworksPool
Router(config)# interface serial0/0/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)# interface serial0/1/0
Router(config-if)#ip nat outside
Как это будет работать на нашей схеме:
Компьютеры с адресами 192.168.1.10 и 192.168.2.10 отправляют пакеты в сторону сервера по публичному адресу 208.165.100.70
Маршрутизатор принимает первый пакет от хоста 192.168.1.10. Поскольку этот пакет был получен на интерфейсе, сконфигурированном как внутренний интерфейс NAT, маршрутизатор проверяет конфигурацию NAT, чтобы определить, должен ли этот пакет быть транслирован. ACL разрешает этот пакет, и роутер проверяет свою таблицу NAT. Поскольку для этого IP-адреса нет записи трансляции, роутер определяет, что исходный адрес 192.168.1.10 должен быть переведен динамически. R2 выбирает доступный глобальный адрес из пула динамических адресов и создает запись перевода, 208.165.200.5. Исходный IPv4-адрес источника (192.168.1.10) является внутренним локальным адресом, а переведенный адрес является внутренним глобальным адресом (208.165.200.5) в таблице NAT. Для второго хоста 192.168.2.10 маршрутизатор повторяет эту процедуру, выбирая следующий доступный глобальный адрес из пула динамических адресов, создает вторую запись перевода - 208.165.200.6.
После замены внутреннего локального адреса источника в пакетах маршрутизатор перенаправляет пакет.
Сервер получает пакет от первого ПК и отвечает, используя адрес назначения 208.165.200.5. Когда сервер получает пакет от второго ПК, то в ответе в адресе назначения будет стоять 208.165.200.6.
Когда роутер получает с адресом назначения 208.165.200.5, то он выполняет поиск в таблице NAT и переводит адрес назначения во внутренний локальный адрес 192.168.1.10 и направляет в сторону ПК. То же самое происходит с пакетом, направленным ко второму ПК.
Оба ПК получают пакеты, и обмен пакетами продолжается. Для каждого следующего пакета выполняются предыдущие шаги.
Проверка динамического NAT
Для проверки также используется команда show ip nat отображает все статические переводы, которые были настроены, и любые динамические переводы, которые были созданы трафиком. Добавление ключевого слова verbose отображает дополнительную информацию о каждом переводе, включая то, как давно запись была создана и использовалась. По умолчанию данные о переводах истекают через 24 часа, если таймеры не были переконфигурированы с помощью команды ip nat translation timeout [время_в_секундах] в режиме глобальной конфигурации.
Чтобы очистить динамические записи до истечения времени ожидания, можно использовать команду clear ip nat translation. Полезно очищать динамические записи при тестировании конфигурации NAT. Эту команду можно использовать с ключевыми словами и переменными, чтобы контролировать, какие записи очищаются. Конкретные записи можно очистить, чтобы не прерывать активные сеансы. Только динамические переводы удаляются из таблицы. Статические переводы не могут быть удалены из таблицы.
Также можно использовать команду show ip nat statistics которая отображает информацию об общем количестве активных переводов, параметрах конфигурации NAT, количестве адресов в пуле и количестве переведенных адресов.
Поскольку у нас здесь используются листы контроля доступа ACL, то для их проверки можно использовать команду show access-lists.
Настройка Port Address Translation (PAT)
PAT (также называемый NAT overload) сохраняет адреса во внутреннем глобальном пуле адресов, позволяя маршрутизатору использовать один внутренний глобальный адрес для многих внутренних локальных адресов. Другими словами, один открытый IPv4-адрес может использоваться для сотен и даже тысяч внутренних частных IPv4-адресов. Когда несколько внутренних локальных адресов сопоставляются с одним внутренним глобальным адресом, номера портов TCP или UDP каждого внутреннего узла различают локальные адреса.
Общее количество внутренних адресов, которые могут быть переведены на один внешний адрес, теоретически может составлять 65 536 на каждый IP-адрес. Однако на практике число внутренних адресов, которым может быть назначен один IP-адрес, составляет около 4000.
Существует два способа настройки PAT, в зависимости от того, как провайдер выделяет общедоступные IPv4-адреса. В первом случае интернет-провайдер выделяет более одного публичного IPv4-адреса организации, а в другом он выделяет один общедоступный IPv4-адрес, который требуется для организации для подключения к интернет-провайдеру.
Настройка PAT для пула публичных IP-адресов
Если нам доступно более одного общедоступного IPv4-адреса, то эти адреса могут быть частью пула, который используется PAT. Это похоже на динамический NAT, за исключением того, что в этом случае недостаточно общих адресов для взаимного сопоставления внутренних адресов. Небольшой пул адресов распределяется между большим количеством устройств.
Основное различие между этой конфигурацией и конфигурацией для динамического NAT, заключается в том, что используется ключевое слово overload, которое включает PAT.
Рассмотрим настойку PAT для пула адресов по шагам:
Определить пул адресов глобальных адресов, которые будут использоваться для PAT трансляции, используя команду ip nat pool [имя начальный_ip конечный_ip] netmask [маска] | prefix-length [длина_префикса].
Создать стандартный access-list, разрешающий адреса, которые должны быть переведены. Используется команда access-list [номер_ACL] permit source [wildcard_маска].
Включим PAT, используя волшебное слово Overload. Вводим команду ip nat inside source list [номер_ACL] number pool [название_пула] overload.
Определяем, какие интерфейсы находятся внутри, по отношению к NAT, а какие снаружи. Используем команду ip nat inside и ip nat outside
Пример настройки для схемы, что использовалась ранее, только теперь мы будем использовать PAT:
Router(config)# ip nat pool MerionNetworksPool2 208.165.100.5 208.165.100.15 netmask 255.255.255.0
Router(config)# access-list 1 permit 192.168.0.0 0.0.255.255
Router(config)#ip nat inside source list 1 pool MerionNetworksPool2 overload
Router(config)# interface serial0/0/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)# interface serial0/1/0
Router(config-if)#ip nat outside
Настройка PAT для одного публичного IPv4-адреса
На схеме показана топология реализации PAT для трансляции одного IP публичного адреса. В этом примере все хосты из сети 192.168.0.0/16 (соответствующие ACL), которые отправляют трафик через маршрутизатор, будут переведены на адрес IPv4 208.165.99.225 (адрес IPv4 интерфейса S0 /1/0). Трафик будет идентифицироваться по номерам портов в таблице NAT.
Настройка:
Создать лист access-list разрешающий адреса, которые нужно транслировать – access-list [номер_ACL] permit source [wildcard_маска].
Настроить преобразование адреса источника в адрес интерфейса, через команду ip nat inside source list [номер_ACL] interface [тип номер] overload
Определить внешние и внутренние интерфейсы через команды ip nat inside и ip nat outside.
Конфигурация похожа на динамический NAT, за исключением того, что вместо пула адресов мы используем адрес интерфейса с вешним IP адресом. NAT пул не определяется.
Пример:
Router(config)# access-list 1 permit 192.168.0.0 0.0.255.255
Router(config)# ip nat source list 1 interface serial0/1/0 overload
Router(config)# interface serial0/0/0
Router(config-if)#ip nat inside
Router(config-if)#exit
Router(config)# interface serial0/1/0
Router(config-if)#ip nat outside
Процесс PAT не изменятся при использовании одного адреса, или пула адресов.
Рассмотрим процесс PAT по шагам:
На схеме два разных ПК связываются с двумя разными веб-серверами. Первый ПК имеет адрес источника 192.168.1.10 и использует TCP порт 1444, а второй ПК имеет адрес источника 192.168.2.10 и по совпадению использует то же TCP порт 1444
Пакет с первого ПК сначала достигает роутера и он, используя PAT, изменяет исходный IPv4-адрес на 208.165.99.225 (inside global address). В таблице NAT нет других устройств с портом 1444, поэтому PAT использует тот же номер порта и пакет отправляется в направлении сервера по 208.165.101.20.
Далее пакет со второго компьютера поступает в маршрутизатор, где PAT настроен на использование одного глобального IPv4-адреса для всех переводов - 208.165.99.225. Подобно процессу перевода для первого ПК, PAT изменяет исходящий адрес второго ПК на внутренний глобальный адрес 208.165.99.225. Однако второй ПК имеет тот же номер порта источника, что и текущая запись PAT первого ПК, поэтому PAT увеличивает номер порта источника до тех пор, пока он не станет уникальным в своей таблице. В этом случае запись исходного порта в таблице NAT и пакет для второго ПК получает 1445 порт. Хотя оба ПК используют один и тот же внутренний глобальный адрес 208.165.99.225 и тот же номер порта источника – 1444, измененный номер порта для второго ПК (1445) делает каждую запись в таблице NAT уникальной. Это станет очевидным при отправке пакетов с серверов обратно клиентам.
Сервера отвечают на запросы от компьютеров, и используют исходный порт из принятого пакета в качестве порта назначения и исходный адрес как адрес назначения. Может казаться, что они общаются одним и тем же хостом по адресу 208.165.99.225, однако, это не так – они имеют разные порты.
Когда пакеты возвращаются на роутер, он находит уникальную запись в своей таблице NAT с использованием адреса назначения и порта назначения каждого пакета. В случае пакета от первого сервера адрес назначения 208.165.99.255 имеет несколько записей, но только одну с портом назначения 1444. Используя эту запись в своей таблице, роутер изменяет адрес IPv4 адресата пакета на 192.168.1.10, не меняя порт назначения. Затем пакет перенаправляется на первый ПК
Когда пакет от второго сервера прилетает на маршрутизатор, он выполняет аналогичный перевод. Адрес IPv4 назначения 208.165.99.225 имеет несколько записей, однако используя порт назначения 1445, роутер может однозначно идентифицировать запись трансляции. Адрес IPv4 назначения будет изменен на 192.168.2.10 и в этом случае порт назначения также должен быть изменен до исходного значения 1444, которое хранится в таблице NAT. После этого пакет высылается на второй ПК
Проверка Port Address Translation (PAT)
Для проверки PAT используются такие же команды, что и для обычного NAT. Команда show ip nat translations отображает переводы IP адресов вместе с портами и команда show ip nat statistics показывает информацию о количестве и типе активных переводов, параметрах конфигурации NAT, количестве адресов в пуле и количестве выделенных адресов.
Router#show ip nat statistics
Total active translations: 2 (0 static, 2 dynamic; 2 extended)
Peak translations: 2, occurred 00:00:07 ago
Outside interfaces:
Serial0/1/0
Inside interfaces:
Serial0/0/0
Hits:4 Misses:0
CEF Translated packets: 4, CEF Punted packets:0
Expired translations: 0
Dynamic mappings:
-- Inside Source
[Id: 3] access-list 1 pool MerionNetworksPool2 refcount 2
pool MerionNetworksPool2: netmask 255.255.255.0
start 208.165.100.5 end 208.165.100.15
type generic, total addressers 10, allocated 1(10%),
misses 0
Total doors: 0
Appl doors: 0
Normal doors: 0
Queued Packets: 0
Также для поиска проблем можно использовать дебаг, который запускается командой debug ip nat, который отображает информацию о каждом пакете, который транслируется маршрутизатором. Также можно использовать команду debug ip nat detailed, которая генерирует описание каждого пакета. Эта команда также предоставляет информацию о различных ошибках, например, таких как неспособность выделить глобальный адрес. Однако эта команда более требовательна к ресурсам устройства.
Router#debug ip nat
IP NAT debugging is on
Router#
*Aug 24 16:20:331:670: NAT*: s=192.168.1.10->208.165.99.225 d=208.165.101.20 [3730]
*Aug 24 16:20:331:682: NAT*: s=208.165.101.20 d=208.165.99.225 ->192.168.1.10 [4156]
*Aug 24 16:20:331:698: NAT*: s=192.168.1.10->208.165.99.225 d=208.165.101.20 [3731]
*Aug 24 16:20:331:702: NAT*: s=192.168.1.10->208.165.99.225 d=208.165.101.20 [3732]
*Aug 24 16:20:331:710: NAT*: s=208.165.101.20 d=208.165.99.225 ->192.168.1.10 [4157]
В выводе используются следующие символы и значения:
* (звездочка) – звездочка с NAT указывает, что перевод происходит по пути с быстрым переключением (fast-switched path). Первый пакет в разговоре всегда медленнее, остальные пакеты проходят путь с быстрым переключением.
s= - IP адрес источника
a.b.c.d ? w.x.y.z - это значение указывает, что адрес источника a.b.c.d переводится на w.x.y.z.
d= - IP адрес назначения
[xxxx] - значение в скобках - это идентификационный номер IP.