由下一条应该是5.5.5.1,也就是本地路由器,所以包又被发回来了,经过一次往返,本地收到了这个包,首先提交给nat引擎,发现目的地址5.5.5.254:某个端口,在nat表中对应着内网pc1.1.1.111,所以将 5.5.5.254替换成1.1.1.111,源地址不变,还是5.5.5.4,然后提交给路由引擎,路由器在2层将包发给1.1.1.111,这时, 1.1.1.111这台主机收到了从5.5.5.4返回的包,而他一开始ping请求包,就是发给5.5.5.4这个公网地址的,所以ping通了!!!!
结论四:三种地址全部不在同网段,没有问题。
综上所述,得到了4个结论:
结论一:只要出口地址和服务器映射的公网地址在同网段,就有问题。
结论二:只要出口地址和内网pc的pat地址同网段,同样会有问题。
结论三:内网pc的pat地址和服务器公网地址同网段,同时和出口地址不同网段,这样没有问题。
结论四:三种地址全部不在同网段,没有问题。
可以简单的发现,前两个是充分条件,只要满足了其中一个,就会出现问题,而现在大多数的接入都符合前两个情况,而几乎没有人“多此一举”的去改变掩码规划,所以造成如此多的普遍现象:内网不能用公网地址访问内网服务器!!!!!
出口地址只要不和其他两种地址同网段,就可以保证不出问题。
至此,已经探讨了问题的原因。此过程中我还得到了一个推论和一个待验证的问题。
推论:如果nat池中的公网地址和出口地址不同网段,不管在内网还是公网ping nat池中未参与转换的公网地址,会出现环路,包在本地和isp之间来回往返。
待验证的问题:
对于第三节和第四节,如果只在本地出口变长掩码,isp端不作任何改变,会怎么样?以第三节的环境来说:我们再次分析一个包,内网pc1.1.1.111发出ping 5.5.5.4请求,包源地址1.1.1.111,目的地址5.5.5.4,路由器收到这个包后,检查路由表,发现5.5.5.4不在本地的任何接口,所以走了缺省路由,将包发给了isp对端口,并在本地nat表中生成一条项目,记录内网地址1.1.1.111被转换成公网地址5.5.5.6加上端口号, isp接受到的包,目的地址是5.5.5.4,源地址变成了5.5.5.6,它检查它的路由表,由于此时isp的接口掩码没有变长,还是248,所以,它发现5.5.5.4路由就在它自己的接口上,所以直接在接口发arp请求5.5.5.4的mac地址,此时,按理说,没人会应答(除非本地开了代理 arp),但是有一次偶尔发现在路由器上show arp,会发现有些奇怪的条目,ip地址都是nat池中的地址,mac地址不管ip多少,都是本地出口的mac地址,这样的话,即使arp请求的地址不和出口同段,一样会得到应答,不知道这个对不对。
对这个问题的解决方法,在ios层面,一般是利用修改dns回包中的 payload实现的,将dns返回的公网地址,修改成内网地址,这样直接通过内网通信,就不会有问题了。对于直接用公网ip访问的包,会在路由器内部先 nat,然后调头,不走出口,直接再回到内网,以支持用公网地址访问。