熱門精品專業(yè)利用SQUID做透明代理實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問Internet
在真實(shí)世界中我們常常會去幫人家辦一些事情，例如幫人家交電費(fèi)什么的，在這種情況下你不是電表的主人，而是代辦者（代理者）的身份。在網(wǎng)絡(luò)世界中Proxy就是相當(dāng)于那個(gè)幫人家交電費(fèi)的人了，當(dāng)我們發(fā)出連接請求的時(shí)候，就會通過Proxy去幫我們直接與目標(biāo)服務(wù)器溝通，幫我們?nèi)〉觅Y料。通常我們所說的高速緩存代理，就是以空間換時(shí)間。本文主要介紹了代理服務(wù)器的概念、作用、產(chǎn)生的原因以用工作原理。介紹了如何在Linux2.4內(nèi)核環(huán)境下應(yīng)用iptables NAT和squid實(shí)現(xiàn)透明代理的方法。結(jié)果表明，該方法實(shí)現(xiàn)了利用squid做透明代理實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問Internet，從而解決了IP地址緊缺、網(wǎng)絡(luò)速度慢、客戶端設(shè)置代理服務(wù)器麻煩等問題。
一 概述
Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，它主要用于基于Intel x86系列CPU的計(jì)算機(jī)上。這個(gè)系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的Unix兼容產(chǎn)品。Linux的出現(xiàn)，最早開始于一位名叫Linus Torvalds的計(jì)算機(jī)業(yè)余愛好者，當(dāng)時(shí)他是芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生。他的目的是想設(shè)計(jì)一個(gè)代替Minix（是由一位名叫Andrew Tannebaum的計(jì)算機(jī)教授編寫的一個(gè)操作系統(tǒng)示教程序）的操作系統(tǒng)，這個(gè)操作系統(tǒng)可用于386、486或奔騰處理器的個(gè)人計(jì)算機(jī)上，并且具有Unix操作系統(tǒng)的全部功能，因而開始了Linux雛形的設(shè)計(jì)。
Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)全部的Unix特性，具有多任務(wù)、多用戶的能力。Linux是在GNU公共許可權(quán)限下免費(fèi)獲得的，是一個(gè)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的Linux操作系統(tǒng)，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應(yīng)用軟件。它還包括帶有多個(gè)窗口管理器的X-Windows圖形用戶界面，如同我們使用Windows NT一樣，允許我們使用窗口、圖標(biāo)和菜單對系統(tǒng)進(jìn)行操作。
代理服務(wù)器（Proxy）是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站，比方說HTTP代理服務(wù)器。我們使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器直接鏈接其他Internet站點(diǎn)并取得網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)，需送出Request信號來得到回答，然后對方再把信息傳送回來。代理服務(wù)器是介于瀏覽器和Web服務(wù)器之間的一臺服務(wù)器，有了它之后，瀏覽器不是直接到Web 服務(wù)器去取回網(wǎng)頁而是向代理服務(wù)器發(fā)出請求，Request信號會先送到代理服務(wù)器，由代理服務(wù)器來取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你。而且大部分代理服務(wù)器都具有緩沖功能，就好像一個(gè)大Cache，它不斷將新取得的數(shù)據(jù)包存到它本機(jī)的存儲器上，如果瀏覽器所請求的數(shù)據(jù)在它本機(jī)的存儲器上已經(jīng)存在而且是最新的，那么它就不重新從Web服務(wù)器取數(shù)據(jù)，而直接將存儲器上的數(shù)據(jù)傳送給用戶的瀏覽器，這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率。除此之外還有SOCKS代理服務(wù)器，其原理大同小異。用戶機(jī)通過Proxy Server上網(wǎng)的步驟如下：
(1)用戶機(jī)端向Server發(fā)出請求。
(2)Server收到請求后比較判斷Cache中時(shí)候存在用戶機(jī)想要的資料，如果沒有則向遠(yuǎn)程Server發(fā)送數(shù)據(jù)請求。
(3)將請求回來的資料先存放到Cache中，再將資料傳送給用戶端。
(4)當(dāng)用戶端發(fā)出的請求中所需要的資料在Cache中有，則將Cache中的資料直接傳送給client端。
雖然當(dāng)?shù)谝辉L問這向Proxy請求的數(shù)據(jù)Cache中沒有時(shí)，Proxy抓取數(shù)據(jù)后會先保存在Cache中，這樣訪問速度變慢了，可是第二個(gè)訪問者以及后來的訪問者需要該資料的時(shí)候，proxy都不要想遠(yuǎn)程服務(wù)器請求，直接將cache中的資料發(fā)送給后來的請求者就行了，這樣就減少了連接遠(yuǎn)程服務(wù)器的流量，另外由于proxy是在本地的，所以傳輸速度也更快。
二 代理服務(wù)器的產(chǎn)生
隨著因特網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的計(jì)算機(jī)連入了因特網(wǎng)。它促進(jìn)了信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并改變了人們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式，對很多人來說，因特網(wǎng)已成為不可缺少的工具。而隨著因特網(wǎng)的發(fā)展也產(chǎn)生了諸如IP地址耗盡、網(wǎng)絡(luò)資源爭用和網(wǎng)絡(luò)安全等問題。代理服務(wù)器就是為了解決這些問題而產(chǎn)生的一種有效的網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品。
如果一個(gè)單位有幾百臺微機(jī)連網(wǎng)，在上網(wǎng)訪問時(shí)，將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源爭用和增加上網(wǎng)費(fèi)用的問題。一臺主機(jī)訪問了某個(gè)站點(diǎn)而另一臺主機(jī)又訪問同一個(gè)站點(diǎn)，如果是同時(shí)訪問將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源爭用的問題，如果是相繼訪問將出現(xiàn)增加本單位網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用的問題。
本單位或本單位的各部門的網(wǎng)絡(luò)均有安全性要求高的數(shù)據(jù)，而因特網(wǎng)上經(jīng)常會有一些不安全的行為出現(xiàn)。如果每臺主機(jī)都直接連到因特網(wǎng)上，勢必會對內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)的安全造成嚴(yán)重的危害。因此，使網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前提條件，也是人們?nèi)找骊P(guān)注的熱點(diǎn)。
如何快速地訪問Internet站點(diǎn)，并提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，這已成為當(dāng)今的熱門話題。新一代的代理服務(wù)器使我們美夢成真。代理服務(wù)器(Proxy Server)可以緩解或解決上述問題，是因特網(wǎng)共享解決方案(Interne t Sharing Solution)的關(guān)鍵。
代理服務(wù)器軟件安裝在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，利用其高速緩存(Cache)，可以極大地、極有效地緩存因特網(wǎng)上的資源。當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)的一個(gè)客戶機(jī)訪問了因特網(wǎng)上的某一站點(diǎn)后，代理服務(wù)器便將訪問過的內(nèi)容存入它的高速緩存(Cache)中，如果內(nèi)部網(wǎng)的其他客戶機(jī)再訪問同一個(gè)站點(diǎn)時(shí)，代理服務(wù)器便將它緩存中的內(nèi)容傳輸給該客戶機(jī)，這樣就能使客戶機(jī)共享任何一個(gè)客戶機(jī)所訪問過的資源，這樣就可以大大地提高訪問網(wǎng)站的速度和效率，尤其是對那些冗長、龐大的內(nèi)容，更可起到立桿見影、事半功倍的作用；同時(shí)減少網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，節(jié)約訪問時(shí)間，降低訪問費(fèi)用。
三 代理服務(wù)器
3.1什么是代理服務(wù)器
代理服務(wù)器（Proxy Server）是指代理服務(wù)的雙宿主主機(jī)，是個(gè)人網(wǎng)絡(luò)和Internet服務(wù)商之間的中間代理機(jī)構(gòu)，它負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)合法的網(wǎng)絡(luò)信息，對轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行控制和登記。代理服務(wù)器作為連接Internet(廣域網(wǎng))與Intranet（局域網(wǎng)）的橋梁
3.2代理服務(wù)器的功能
(1) 共享網(wǎng)絡(luò)
最常見的可能是用代理服務(wù)器共享上網(wǎng)，很多人不知不覺中就在用，比如通過sygate，wingate，isa，ccproxy，NT系統(tǒng)自帶的網(wǎng)絡(luò)共享等，可以提供企業(yè)級的文件緩存、復(fù)制和地址過濾等服務(wù)，充分利用局域網(wǎng)出口的有限帶寬，加快內(nèi)網(wǎng)用戶的訪問速度，可以解決僅僅有一條線路一個(gè)IP，IP資源不足，帶局域網(wǎng)很多用戶上網(wǎng)的功能，同時(shí)可以做為一個(gè)防火墻，隔離內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)，并且能提供監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和記錄傳輸信息的功能，加強(qiáng)了局域網(wǎng)的安全性，又便于對上網(wǎng)用戶進(jìn)行管理。
(2)訪問代理
加快訪問網(wǎng)站速度，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁擠或故障時(shí)，可通過代理服務(wù)器訪問目的網(wǎng)站。比如A要訪問C網(wǎng)站，但A到C網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，可以通過繞道，假設(shè)B 是代理服務(wù)器，A可通過B， 再由B到C。大家還記得前幾個(gè)月，有段時(shí)間網(wǎng)絡(luò)不正常，基本訪問不了外國網(wǎng)站，如GOOGLE，YAHOO，甚至連CCF都訪問不了，心里很著急。結(jié)果通過一個(gè)代理服務(wù)器，發(fā)現(xiàn)都可以訪問，速度還不錯(cuò)，在這樣的情況下，代理服務(wù)器就可以發(fā)揮很大的作用了。還有一類代理服務(wù)器備份有相當(dāng)數(shù)量的緩存文件，如果我們當(dāng)前所訪問的數(shù)據(jù)在代理服務(wù)器的緩存文件中，則可直接讀取，而無需再連接到遠(yuǎn)端Web服務(wù)器。這樣，加快了訪問速度。
(3) 防止攻擊
隱藏自己的真實(shí)地址信息，還可隱藏自己的IP，防止被黑客攻擊。通過分析指定IP地址，可以查詢到網(wǎng)絡(luò)用戶的目前所在地。例如，大家在一些論壇上看到，論壇中明確標(biāo)出了發(fā)帖用戶目前所在地，這就是根據(jù)論壇會員登錄時(shí)的IP地址解析的。還有平日里我們最為常用的顯IP版QQ，在“發(fā)送消息”窗口中，可以查看對方的IP及解析出的地理位置。而當(dāng)我們使用相應(yīng)協(xié)議的代理服務(wù)器后，就可以達(dá)到隱藏自己當(dāng)前所在地地址的目的了。
(4) 突破限制
代理服務(wù)器還可以突破網(wǎng)絡(luò)限制。比如局域網(wǎng)對上網(wǎng)用戶的端口，目的網(wǎng)站，協(xié)議，游戲，即時(shí)通訊軟件等的限制，都可以突破這些限制，可參見我這篇帖子，如何突破局域網(wǎng)對上網(wǎng)用戶的一些限制不再重復(fù)。舉個(gè)例子：GOOGLE我們都喜歡用，其實(shí)GOOGLE有一個(gè)功能就有點(diǎn)類似于代理服務(wù)器的功能，就是網(wǎng)頁快照，現(xiàn)在網(wǎng)站經(jīng)常發(fā)生變動，地址或者網(wǎng)站關(guān)了，網(wǎng)站服務(wù)器發(fā)生故障了，或者已經(jīng)更新了，但我們?nèi)匀灰橐郧胺浅Ｓ杏玫馁Y料，網(wǎng)頁快照就排上用場了，Google 以其復(fù)雜而全自動的搜索方法排除了任何人為因素對搜索結(jié)果的影響，保證了網(wǎng)頁排名的客觀公正，Google 可以方便、誠實(shí)、客觀地幫您在網(wǎng)上找到有價(jià)值的資料。GOOGLE有一個(gè)海量的數(shù)據(jù)庫，如果找不到服務(wù)器，Google 儲存的網(wǎng)頁快照也可救急。雖然網(wǎng)頁快照中的信息可能不是最新的，但在網(wǎng)頁快照中查找資料要比在實(shí)際網(wǎng)頁中快得多，這時(shí)可以通過加密代理訪問Google，再訪問其網(wǎng)頁快照來救急。
(5)掩藏身份
代理服務(wù)器知識是黑客基本功，黑客的很多活動都是通過代理服務(wù)器，比如掃描、刺探，對局域網(wǎng)內(nèi)機(jī)器進(jìn)行滲透，黑客一般攻擊的時(shí)候都是中轉(zhuǎn)了很多級跳板，才攻擊目標(biāo)機(jī)器。隱藏了身份，保證了自己的安全。
(6)提高速度
提高下載速度，突破下載限制。比如有的網(wǎng)站提供的下載資源，做了一IP一線程的限制，這時(shí)候可以用影音傳送帶，設(shè)置多線程，為每個(gè)線程設(shè)置一個(gè)代理。對于限制一個(gè)IP的情況很好突破，只要用不同的代理服務(wù)器，就可同時(shí)下載多個(gè)資源，適用于從WEB和FTP 上下載的情況。不過如果是論壇里面的資源，每個(gè)用戶一個(gè)賬號，并且限制一賬號一IP，代理服務(wù)器就突破不了。還有一種情況，比如我們這里，電信的用戶上不了聯(lián)通的電影網(wǎng)站，聯(lián)通的用戶上不了的電信電影網(wǎng)站，這種情況只要電信的找一個(gè)聯(lián)通地代理，IP地址屬聯(lián)通就行。聯(lián)通找一個(gè)電信代理。就可以去電影網(wǎng)站下載其電影。教育網(wǎng)還可以通過代理服務(wù)器可使無出國權(quán)限或無訪問某IP段權(quán)限的計(jì)算機(jī)訪問相關(guān)資源。
3.3代理服務(wù)器的工作原理
（1）客戶機(jī)發(fā)送訪問請求給代理服務(wù)器
（2）代理服務(wù)器聯(lián)系客戶機(jī)請求的服務(wù)器，緩存客戶訪問內(nèi)容
（3）客戶機(jī)訪問代理服務(wù)器的緩存
3.4 代理服務(wù)器的分類
(1)正向代理: 正向代理是一個(gè)位于客戶端和原始服務(wù)器(origin server)之間的服務(wù)器，為了從原始服務(wù)器取得內(nèi)容，客戶端向代理發(fā)送一個(gè)請求并指定目標(biāo)(原始服務(wù)器)，然后代理向原始服務(wù)器轉(zhuǎn)交請求并將獲得的內(nèi)容返回給客戶端�？蛻舳吮仨氁M(jìn)行一些特別的設(shè)置才能使用正向代理。正向代理的典型用途是為在防火墻內(nèi)的局域網(wǎng)客戶端提供訪問Internet的途徑。正向代理還可以使用緩沖特性(由mod_cache提供)減少網(wǎng)絡(luò)使用率。使用ProxyRequests指令即可激活正向代理。因?yàn)檎虼碓试S客戶端通過它訪問任意網(wǎng)站并且隱藏客戶端自身，因此你必須采取安全措施以確保僅為經(jīng)過授權(quán)的客戶端提供服務(wù)。
(2)透明代理:透明代理技術(shù)中的透明是指客戶端感覺不到代理的存在，不需要在瀏覽器中設(shè)置任何代理，客戶只需要設(shè)置缺省網(wǎng)關(guān)，客戶的訪問外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到缺省網(wǎng)關(guān)，而這時(shí)缺省網(wǎng)關(guān)運(yùn)行有一個(gè)代理服務(wù)器，數(shù)據(jù)實(shí)際上被被重定向到代理服務(wù)器的代理端口（如8080），即由本地代理服務(wù)器向外請求所需 數(shù)據(jù)然后拷貝給客戶端。理論上透明代理可以對任何協(xié)議通用。
(3)反向代理: 反向代理正好相反，對于客戶端而言它就像是原始服務(wù)器，并且客戶端不需要進(jìn)行任何特別的設(shè)置�？蛻舳讼蚍聪虼淼拿挚臻g(name-space)中的內(nèi)容發(fā)送普通請求，接著反向代理將判斷向何處(原始服務(wù)器)轉(zhuǎn)交請求，并將獲得的內(nèi)容返回給客戶端，就像這些內(nèi)容原本就是它自己的一樣。反向代理的典型用途是將防火墻后面的服務(wù)器提供給Internet用戶訪問。反向代理還可以為后端的多臺服務(wù)器提供負(fù)載平衡，或?yàn)楹蠖溯^慢的服務(wù)器提供緩沖服務(wù)。另外，還可以啟用高級URL策略和管理技術(shù)，從而使處于不同web服務(wù)器系統(tǒng)的web頁面同時(shí)存在于同一個(gè)URL空間下。
3.5 squid簡介
(1)Squid是一個(gè)高性能的代理緩存服務(wù)器，它支持FTP和HTTP協(xié)議
(2)Squid支持SSL，支持訪問控制
(3)Squid用一個(gè)單獨(dú)的、非模塊化的、I/O驅(qū)動的進(jìn)程來處理所有的客戶請求
(4)Squid代理服務(wù)器可以分為：普通代理服務(wù)器、透明代理服務(wù)器、反向代理服務(wù)器
(5) Squid可用在很多操作系統(tǒng)中，如AIX, Digital Unix, FreeBSD, HP-UX, Irix, Linux,NetBSD, Nextstep, SCO, Solaris，OS/2等，也有不少人在其他操作系統(tǒng)中重新編譯過Squid。
(6) Squid對硬件的要求是內(nèi)存一定要大，不應(yīng)小于128M，硬盤轉(zhuǎn)速越快越好，最好使用服務(wù)7專用SCSI硬盤，處理器要求不高，400MH以上既可。
四iptables與nat
4.1 iptables 簡介
(1)netfilter
netfilter/iptables IP 信息包過濾系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的工具，可用于添加、編輯和除去規(guī)則，這些規(guī)則是在做信息包過濾決定時(shí)，防火墻所遵循和組成的規(guī)則。這些規(guī)則存儲在專用的信息包過濾表中，而這些表集成在Linux 內(nèi)核中。在信息包過濾表中，規(guī)則被分組放在我們所謂的鏈（chain）中。
雖然netfilter/iptables IP 信息包過濾系統(tǒng)被稱為單個(gè)實(shí)體，但它實(shí)際上由兩個(gè)組件netfilter 和iptables 組成。
netfilter 組件也稱為內(nèi)核空間（kernelspace），是內(nèi)核的一部分，由一些信息包過濾表組成，這些表包含內(nèi)核用來控制信息包過濾處理的規(guī)則集。
（2）iptables
iptables 組件是一種工具，也稱為用戶空間（userspace），它使插入、修改和除去信息包過濾表中的規(guī)則變得容易。除非您正在使用Red Hat Linux 7.1 或更高版本，否則需要下載該工具并安裝使用它。
a.建立規(guī)則和鏈
通過向防火墻提供有關(guān)對來自某個(gè)源、到某個(gè)目的地或具有特定協(xié)議類型的信息包要做些什么的指令，規(guī)則控制信息包的過濾。通過使用netfilter/iptables 系統(tǒng)提供的特殊命令iptables ，建立這些規(guī)則，并將其添加到內(nèi)核空間的特定信息包過濾表內(nèi)的鏈中。關(guān)于添加／除去／編輯規(guī)則的命令的一般語法如下：
$ iptables [-t table] command [match] [target]
b.表（table）
[-t table] 選項(xiàng)允許使用標(biāo)準(zhǔn)表之外的任何表。表是包含僅處理特定類型信息包的規(guī)則和鏈的信息包過濾表。有三種可用的表選項(xiàng)：filter 、nat 和mangle 。該選項(xiàng)不是必需的，如果未指定，則filter 用作缺省表。
filter 表用于一般的信息包過濾，它包含INPUT 、OUTPUT 和FORWARD 鏈。nat 表用于要轉(zhuǎn)發(fā)的信息包，它包含PREROUTING 、OUTPUT 和POSTROUTING 鏈。如果信息包及其頭內(nèi)進(jìn)行了任何更改，則使用mangle 表。該表包含一些規(guī)則來標(biāo)記用于高級路由的信息包，該表包含PREROUTING 和OUTPUT 鏈。
注：PREROUTING 鏈由指定信息包一到達(dá)防火墻就改變它們的規(guī)則所組成，而POSTROUTING 鏈由指定正當(dāng)信息包打算離開防火墻時(shí)改變它們的規(guī)則所組成。
4.2 Netfilter/iptables系統(tǒng)功能
Nefilter/iptables已經(jīng)完全代替了ipchains,其中主要原因就在于Nefilter/iptables添加了許多新的功能.Nefilter/iptables的主要功能如下:
(1) 具有連接跟蹤功能
(2) 增強(qiáng)了日志功能.
(3) 支持網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能.
(4) 具有自動碎片重裝功能.支持大量增強(qiáng)型補(bǔ)丁包.
正因?yàn)镹efilter/iptables的這些功能,所以Nefilter/iptables常被用戶用于建立支持狀態(tài)檢測的包過濾防火墻,還可以利用NAT透明代理和共享上網(wǎng).
4.3 Netfilter/iptables的優(yōu)點(diǎn)
netfilter/iptables 的最大優(yōu)點(diǎn)是它可以配置有狀態(tài)的防火墻，這是ipfwadm 和ipchains 等以前的工具都無法提供的一種重要功能。有狀態(tài)的防火墻能夠指定并記住為發(fā)送或接收信息包所建立的連接的狀態(tài)。防火墻可以從信息包的連接跟蹤狀態(tài)獲得該信息。在決定新的信息包過濾時(shí)，防火墻所使用的這些狀態(tài)信息可以增加其效率和速度。這里有四種有效狀態(tài)，名稱分別為ESTABLISHED 、INVALID 、NEW 和RELATED 。
狀態(tài)ESTABLISHED 指出該信息包屬于已建立的連接，該連接一直用于發(fā)送和接收信息包并且完全有效。INVALID 狀態(tài)指出該信息包與任何已知的流或連接都不相關(guān)聯(lián)，它可能包含錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)或頭。狀態(tài)NEW 意味著該信息包已經(jīng)或?qū)有碌倪B接，或者它與尚未用于發(fā)送和接收信息包的連接相關(guān)聯(lián)。最后，RELATED 表示該信息包正在啟動新連接，以及它與已建立的連接相關(guān)聯(lián)。
netfilter/iptables 的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，它使用戶可以完全控制防火墻配置和信息包過濾。您可以定制自己的規(guī)則來滿足您的特定需求，從而只允許您想要的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)入系統(tǒng)。
另外，netfilter/iptables 是免費(fèi)的，這對于那些想要節(jié)省費(fèi)用的人來說十分理想，它可以代替昂貴的防火墻解決方案。
4.4 什么是私有地址
私有地址（Private address）屬于非注冊地址，專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部（如局域網(wǎng)內(nèi)）使用。
以下表列出留用的內(nèi)部尋址地址：
| 私有IP地址的范圍 | |
| 私有IP地址的范圍 | 子網(wǎng)掩碼 |
| 10.0.0.0-10.255.255.255 | 255.0.0.0 |
| 172.16.0.0-172.31.255.255 | 255.255.0.0 |
| 192.168.0.0-192.168.255.255 | 255.255.255.0 |
4.5 什么是NAT
NAT——網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，是通過將專用網(wǎng)絡(luò)地址（如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Intranet）轉(zhuǎn)換為公用地址（如互聯(lián)網(wǎng)Internet），從而對外隱藏了內(nèi)部管理的IP 地址。這樣，通過在內(nèi)部使用非注冊的IP 地址，并將它們轉(zhuǎn)換為一小部分外部注冊的IP 地址，從而減少了IP 地址注冊的費(fèi)用以及節(jié)省了目前越來越缺乏的地址空間（即IPV4）。同時(shí)，這也隱藏了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。
4.6 NAT工作原理
- 內(nèi)部地址翻譯（Translation inside local addresses)：
這是比較通用的一種方法，將內(nèi)部IP一對一的翻譯成外部地址。
在內(nèi)部主機(jī)連接到外部網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)NAT路由器時(shí)，router檢查它的NAT表
因?yàn)槭荖AT是靜態(tài)配置的，故可以查詢出來（simply entry），然后router將數(shù)據(jù)包的內(nèi)部局部IP（源地址）更換成內(nèi)部全局地址，再轉(zhuǎn)發(fā)出去。外部主機(jī)接受到數(shù)據(jù)包用接受到的內(nèi)部全局地址來響應(yīng)，NAT接受到外部回來的數(shù)據(jù)包，再根據(jù)NAT表把地址翻譯成內(nèi)部局部IP，轉(zhuǎn)發(fā)過去。
- 內(nèi)部全局地址復(fù)用（overloading inside glogal addresses）
使用地址和端口pair將多個(gè)內(nèi)部地址影射到比較少的外部地址。這也是所謂的PAT。和內(nèi)部地
翻譯一樣，NAT router同樣也負(fù)責(zé)查表和翻譯內(nèi)部IP地址，唯一的區(qū)別就是由于使用了overloading，router將復(fù)用同樣的內(nèi)部全局IP地址，并存儲足夠的信息以區(qū)分它和其他地址，這樣查詢出來的是extended entry。NAT router和外部主機(jī)的通訊采用翻譯過的內(nèi)部全局地址，故同一般的通信沒有差別，router到內(nèi)部主機(jī)通訊時(shí)，同樣要查NAT表。
(3)TCP負(fù)載重分配（TCP load distributing）和以上兩種操作不同，這是NAT由外到內(nèi)的翻譯，所 以那種以為WEB server一定要放置到
4.7 NAT功能
NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）提供了局域網(wǎng)共享上網(wǎng)的簡單方案，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶連接互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，NAT將用的
內(nèi)部IP地址轉(zhuǎn)換成一個(gè)外部公共IP地址，反之，數(shù)據(jù)從外部返回時(shí)，NAT反向?qū)⒛繕?biāo)地址替換成初始的
內(nèi)部用戶的地址。實(shí)際上NAT隱藏了內(nèi)部IP地址，構(gòu)成了一個(gè)天然的防火墻。
4.8 NAT類型
NAT有三種類型：靜態(tài)NAT(Static NAT)、動態(tài)地址NAT(Pooled NAT)、網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換NAPT（Port
－Level NAT）。
靜態(tài)NAT設(shè)置起來最為簡單和最容易實(shí)現(xiàn)的一種，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)主機(jī)都被永久映射成外部網(wǎng)絡(luò)
中的某個(gè)合法的地址。而動態(tài)地址NAT則是在外部網(wǎng)絡(luò)中定義了一系列的合法地址，采用動態(tài)分配的方法映射到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。NAPT則是把內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)IP地址的不同端口上。根據(jù)不同的需要，三種NAT方案各有利弊。
動態(tài)地址NAT只是轉(zhuǎn)換IP地址，它為每一個(gè)內(nèi)部的IP地址分配一個(gè)臨時(shí)的外部IP地址，主要應(yīng)用
于撥號，對于頻繁的遠(yuǎn)程聯(lián)接也可以采用動態(tài)NAT。當(dāng)遠(yuǎn)程用戶聯(lián)接上之后，動態(tài)地址NAT就會分配給
他一個(gè)IP地址，用戶斷開時(shí)，這個(gè)IP地址就會被釋放而留待以后使用。
網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換NAPT（Network Address Port Translation）是人們比較熟悉的一種轉(zhuǎn)換方
NAPT普遍應(yīng)用于接入設(shè)備中，它可以將中小型的網(wǎng)絡(luò)隱藏在一個(gè)合法的IP地址后面。NAPT與 動態(tài)地
址NAT不同，它將內(nèi)部連接映射到外部網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)單獨(dú)的IP地址上，同時(shí)在該地址上加上一個(gè)由NAT
設(shè)備選定的TCP端口號。
在Internet 中使用NAPT時(shí)，所有不同的信息流看起來好像來源于同一個(gè)IP地址。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在小
型辦公室內(nèi)非常實(shí)用，通過從ISP處申請的一個(gè)IP地址，將多個(gè)連接通過NAPT接入Internet。實(shí)際
上，許多SOHO遠(yuǎn)程訪問設(shè)備支持基于PPP的動態(tài)IP地址。這樣，ISP甚至不需要支持NAPT，就可以
做到多個(gè) 內(nèi)部IP地址共用一個(gè)外部IP地址上Internet，雖然這樣會導(dǎo)致信道的一定擁塞，但考慮到
節(jié)省的ISP上網(wǎng)費(fèi)用和易管理的特點(diǎn)，用NAPT還是很值得的。
五 基于squid透明代理在企業(yè)中的應(yīng)用
前面論述了代理，iptables,squid以及NAT技術(shù),下面將在一個(gè)真實(shí)的環(huán)境中論述基于squid透明代理實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問Internet.下圖是一個(gè)理想的squid透明代理網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。
透明代理是NAT和代理的完美結(jié)合,這所以稱為透明,是因?yàn)樵谶@種工作方式下用戶感覺不到代理服務(wù)器的存在,不需要在瀏覽器或其他客戶端工具中作任何設(shè)置,客戶機(jī)只需要將默認(rèn)網(wǎng)關(guān)設(shè)置為LINUX服務(wù)器的IP即可.當(dāng)客戶機(jī)訪問INTERNET,請求數(shù)據(jù)包經(jīng)過LINUX服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)INUX服務(wù)器上的IPTABLES將客戶機(jī)的HTTP請求重定向到SQUID代理服務(wù)器,由代理服務(wù)器代替客戶機(jī)訪問外部信息資源,再將獲取的數(shù)據(jù)傳回客戶機(jī)。
5.1 配置網(wǎng)絡(luò)接口
給squid服務(wù)分配兩塊網(wǎng)卡一個(gè)是公網(wǎng)eth0一個(gè)是內(nèi)網(wǎng)eth1,由于條件所限本實(shí)驗(yàn)全用私有地址進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用一臺windows xp充當(dāng)局域網(wǎng)中需上網(wǎng)的機(jī)器并以C類私有地址0網(wǎng)段與10網(wǎng)段,配置eth0充當(dāng)公網(wǎng)能連接Internet進(jìn)行通信,配置eth1地址不能與外網(wǎng)進(jìn)行通信.
注：本設(shè)計(jì)基于在Linux 2.4內(nèi)核下安裝配置squid服務(wù)器（本文以Red Hat Linux 9.0為例）
1、設(shè)置eth0
（1）#netconfig
如下圖(1)(2)
圖（1）
圖（2）
(2)啟動eth0
2、設(shè)置eth1
（1）進(jìn)入/etc/sysconfig/network-scripts并查看
（2）拷貝ifcfg-eth0重新命名為ifcfg-eth1并用vi修改保存
#vi ifcfg-eth1
說明：把接口改為eth1 ip地址為私有地址并不能與外界通信，本文用C類的私有地址10網(wǎng)段
192.168.10.25 子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0
（3）重新啟動網(wǎng)卡
3、查看兩塊網(wǎng)卡的IP地址
5.2 配置iptables
1、啟動路由
2、起動iptables
3、清空Iptables所有表中規(guī)則并查看nat表
說明:(1)在NAT表的POSTROUTING鏈加目標(biāo)動作SNAT,當(dāng)內(nèi)部192.168.10.0/24網(wǎng)段的PC 機(jī)與外界通信
將IP偽裝成192.168.0.25與外界進(jìn)行通信
(2)在NAT表的PREROUTING鏈加目標(biāo)動作REDIRECT,將入站的數(shù)據(jù)包進(jìn)行重定向,本條規(guī)則是將80
號端口重定向成3128
5、保存并查看iptables中的nat表中規(guī)則
注:規(guī)則添加成功
5.3安裝squid
1、RPM包安裝squid
(1)查看是否已經(jīng)安裝了squid
(2)RPM方法安裝squid
5.4 配置squid
需要修改squid主配置文件/etc/squid/squid.conf
(1)/etc/squid/squid.conf主配置文件添加以下內(nèi)容
說明：a.設(shè)squid的HTTP監(jiān)聽端口為3128目的是把目標(biāo)端口為80重定向到3128端口
b.根據(jù)服務(wù)器配置以及需要來配置指定緩沖內(nèi)存大小及設(shè)置綬存位置大小存儲內(nèi)型
c.讓代理服務(wù)器的緩存功能正確工作，必須將httpd_accel_uses_host_header選項(xiàng)設(shè)為on。
(2)啟動squid
(3)檢查squid啟動端口
5.5 測試
1、配置要進(jìn)行與外界通信的PC機(jī)IP
- 在網(wǎng)上鄰居右擊——屬性——本地連接右擊——屬性——選擇INTERNET協(xié)議（TCP/IP）——屬性
如下圖：
(2)在常規(guī)選項(xiàng)占擊使用下面的IP地址和使用下面的DNS服務(wù)器地址中添加地址——確定
如下圖：
說明:此處配IP必須要與上面所配的eth1是同一網(wǎng)段，網(wǎng)關(guān)要指向eth1的IP ，首選DNS服務(wù)器配置要與squid的DNS地址相同
如下圖：
注:百度網(wǎng)頁成功打開,表明測試成功
總結(jié)
通過以上的論述，系統(tǒng)的分析了如何基于squid透明代理實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)訪問外網(wǎng)。從中看出SQUID透明代理配置簡單,客戶機(jī)設(shè)置簡單不需要在瀏覽器中設(shè)置任何代理，具有安全性,它可以很好的保護(hù)內(nèi)部主機(jī)免受外部主機(jī)的攻擊并具有完整的日志,性能方面它可以提供高速緩存功能并且成本底等，更能體現(xiàn)它的是它可以解IP地址緊缺問題，在企業(yè)中可以很好的為企業(yè)解決租約IP問題,為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟將會有更多的人員通過它來實(shí)現(xiàn)訪問INTERNET為更多的人帶來方便。
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