NAT转换对ICMP (PING)_协议的处理

分析：NAT设备对数据包的影响

NAT是干什么的我就不多说废话了，免得大家拿砖头拍我，现在我就拿自己前几天做过的实验（实验中NAT设备的地址为192.168.11.250,PC的地址为192.168.0.2）向大家展示一下数据包在NAT前后的变化，以了解NAT的原理

首先我们查看一下NAT对TCP数据包的操作

下图是一个TCP包在NAT之前的样子

大家可以看到这个数据包的IP标识是15862(标识是用来分辨数据包的，一台主机发的包的标识依次递增)，TTL是128 ，不分片，头部检验码为0x0702,源地址为192.168.0.2,目标地址为61.152.183..141 OK这是IP头部的信息！

对于TCP头部的信息，源端口1815,目标端口80,序列号是2856985904,确认号是0

这是NAT之后的同一个数据包，大家看出变化了吗？源IP地址是不是变成192.168.11.250了，同时因为更改了IP头部的数据，是不是IP的检验码也变化了！对于TCP 来说，源端口是不是也变化了，由1815变为2121，同时TCP的检验码也变了！

但是其它的选项值是不变的，如IP的标识号，前几次看到有人的文章说IP标识号也会被修改，很奇怪，是不是与NAT设备的厂商有关就不得而知了

以下是UDP的前后（UDP的包我选择了DNS报文）

对于UDP的处理，与前面的TCP的报文一样，只是改变了源地址，源端口及相应的校验码

对ICMP的处理，可能大家没有想过这个问题，这个也是在网络协议分析论坛上有前辈指出的，ICMP可不像TCP，UDP有端口，NAT设备是如何保证建立对应的NAT表呢？以下是我用最常的两种ICMP报文的演示，其中一个是请求报文，一个是响应报文

NAT之前的ICMP请求报文

ICMP NAT之前的响应报文

可以看到ICMP的请求与响应报文中有一个字段identifier 它们都是0300，这个值代表唯一主机，意思是同一台主机发出的所有的ICMP报文，它的identifier值都是一样的，不同主机的值不一样.

在identifier下面有一个序列号，这个是所发出的ICMP报文顺序的唯一标识

如你执行一个PING命令，发出四个请求包，这四个请求包每个都应有一个回应包，可是TCP/IP是一种非实时性的协议，不一定发出的第一个请求包所对应的响应包也能第一个回来，那么如何实现一对一对应呢，就是靠这个序列号，每一个请求包和它所对应的回应包的序列号是一样的

下图是NAT后的ICMP请求包

下图是NAT之后的ICMP回应包

从上图可以看到，NAT对ICMP报文做了以下改动

首先在IP层改动了源IP，及相应的校验码

在ICMP中，将identifier及相应的序列号都更改了，当然，更改后的idenfifier仍然标识唯一一主机，序列号仍然是一对一的关系，最后ICMP的校验码也更改了!

NAT对IP分片的影响

这个实验我用PING -l 3000 -t

-l代表是产生多大的PING包，现在我这边是3000byte的包(注意，这次我的本机IP为192.168.100.222 NAT设备地址为192.168.100.250)

NAT前的IP分片

OK，大家看到这个是NAT前的ICMP分片包，可以看到FLAG字段的more Fragments标志位为1，代表这是个分片包，IP的标识为11080

OK,源地址已经被转换了，所以对应的校验码也变了，其它什么也没变

好，现在我们明白了，NAT设备对分片仅仅起一个源地址转换作用！

好了，就先说到这儿吧，欢迎有人批评指正。

对PING包的NAT是如何进行呢ICMP没有端口如何建立NAT表。很多人都说是根据icmp.identifier字段进行NAT表的建立，其实只说对一半。对UNIX或者LINUX来说是正确的，但如今WINDOWS系统ICMP.identifier基本上是固定不变。同一台windows机器对多个目标地址发出的ping其ICMP.identifier是相同的。如何进行NAT呢。仔细观察会发现每个ping 包的ICMP.sequence是变化的（XP下ICMP.sequence是以256进行递增）

因此NAT设备对ping进行地址翻译是是结合ICMP.identifier、ICMP.sequence、IP.identifier等多个因素进行确定。

同一个ping 的request和reply中的ICMP.identifier、ICMP.sequence是不变的。