Перенаправление или открытие портов с помощью UPnP

Не так давно включение UPnP в операционной системе Windows считалось небезопасным. В основном это связано с возможностью заразить компьютер различными вирусами, в том числе сетевыми червями и др. Но сейчас использование данной технологии можно считать относительно безопасным, особенно в ОС Windows 7.

Преимущества использования UPnP

Роутер с поддержкой UPnP может значительно облегчить жизнь пользователя компьютера и сети интернет. Особенно это актуально в связи с распространением в последнее время NAT. Среди преимуществ данной технологии можно отметить:

• Отсутствие необходимости исправлять настройки при запуске новой сетевой игры;
• Высокая скорость работы пиринговых клиентов и др.

Иначе говоря, вам не нужно самостоятельно изучать сетевые тонкости. Компьютер будет автоматически направляться на соответствие серверы, о которых с помощью UPnP сетевые игры и пиринговые клиенты “сообщат” компьютеру. В последнее время большинство роутеров поддерживают такую технологию.

Как включить технологию UPnP

Если вас интересует, как включить nat-pmp или upnp на windows 7, то для начала вы должны перейти в меню Пуск. Здесь нам понадобится ссылка Панель управления. В ней нужно зайти в раздел Сеть и интернет. В появившемся меню следует выбрать Центр управления сетями.

Далее нажимаем на нижнюю строку в левой стороне экрана Изменить дополнительные параметры доступа. В этом меню нас интересует Сетевое обнаружение. Отмечаем включить и подтверждаем изменения, нажав Сохранить. Теперь UPnP будет автоматически запущена каждый раз, когда компьютер будет включаться.

Иногда технология требуется для того, чтобы перенаправлять порты при использовании WiFi. Возможно, что сетевое обнаружение нужно будет включить не только в домашнем, но и в рабочем профиле. Это необходимо для корректной работы устройства.

Включить и настроить UPnP в различных операционных системах Windows несложно. При этом технология позволит вам забыть о низкой скорости, особенно при скачивании торрентов, пересылке файлов и проведении времени в сетевых играх. UPnP позволит системе самостоятельно находить устройства для работы с локальными сетями. Благодаря технологии нет необходимости в том, чтобы постоянно изменять настройки роутера при выходе очередной сетевой игры или программы. Один раз настроив UPnP, вы сделаете так, что все будет работать и настраиваться без вашего участия.

В этой статье вы познакомитесь с важным и полезным функционалом UPNP и научитесь включать его на роутере на примере устройства компании Mikrotik. Маршрутизаторы Mikrotik завоевали множество положительных отзывов от пользователей, причём он приобрёл популярность как среди администраторов, так и среди обычных пользователей домашних сетей.

Роутеры производства Mikrotik поддерживают универсальную технологию PlugandPlay для упрощения прямого сетевого подключения персональных компьютеров и различных сетевых устройств. Архитектура UPNP расшифровывается как UniversalPlugandPlay (универсальная технология прямого подключения устройств) и обеспечивает обмен данными между любыми двумя устройствами под управлением контролирующей аппаратуры сети.

Функция UPNP полностью независима от физических носителей. Она поддерживает работу в сети путём автоматического обнаружения аппаратуры без использования какой-либо начальной настройки. Благодаря этому, устройство способно динамически присоединяться к сети. Наличие DHCP и DNS серверов не является обязательным, но они могут использоваться, если присутствуют в сети. UPNP реализует простое, но мощное решение, позволяющее пользователю получить полноценную двухстороннюю поддержку одноранговой сети.

Обычно первоначальная настройка маршрутизатора, которая выполнена по умолчанию, отвечает всем возможным требованиям для большинства пользователей. Описание этой конфигурации приведено на обратной стороне коробки, а также в онлайн-руководстве на сайте производителя.

Аппаратное подключение выполняется следующим образом. Подключите кабель Ethernet к порту ether1, а остальные порты на роутере - к локальной сети (LAN). По умолчанию маршрутизатор Mikrotik защищён конфигурацией брандмауэра, поэтому о вопросах дополнительной защиты данных на начальных этапах можно не беспокоиться.

В начальной системе настройки клиент DHCP находится в интерфейсе WAN (ether1), остальные порты считаются вашей локальной сетью с DHCP-сервером, который настроен для автоматической конфигурации адресов на клиентских устройствах. Чтобы подключиться к маршрутизатору, необходимо настроить ваш компьютер на приём настроек DHCP и подключить Ethernet-кабель к одному из LAN-портов (проверьте нумерацию портов вашего устройства и переднюю панель маршрутизатора).

Интерфейс UPNP

Существует два типа интерфейса для UPNP: внутренний (к которому подключен один локальный клиент) и внешний (к которому подключен интернет). Маршрутизатор Mikrotik может иметь только один внешний интерфейс с «общедоступным» IP-адресом , и такое количество внутренних интерфейсов, сколько потребуется. Все они имеют «внутренние» IP-адреса.

Протокол UPNP применяется для многих современных приложений, например, для большинства игр, использующих DirectX, а также для различных функций Windows Messenger (удалённое подключение, совместное использование приложений, пересылка файлов, передача голоса, видео) при работе через межсетевой экран.

Настройка UPNP

Пользователю роутера Mikrotik доступно несколько настроек, конфигурацию которых можно выполнить прямо в программе. Перечислим некоторые из них.

• enabled. Базовая настройка, позволяющая включить функцию UPNP.

• allow-disable-external-interface. Эту опцию можно включить или выключить, по умолчанию включена.

Определяет, разрешено ли пользователям отключать внешний интерфейс маршрутизатора Mikrotik. Этот функционал требуется по стандарту, поскольку позволяет пользователям отключать внешний интерфейс без какой-либо процедуры аутентификации и дополнительной настройки. Но иногда эта функция становится нежелательной во время работы UPNP, поскольку стандарт был разработан в основном для домашних пользователей в целях настройки собственных локальных сетей. Поэтому существует возможность отключить эту установку.

ВАЖНО. Если эта опция будет отключена, любой пользователь в вашей локальной сети сможет выполнить такое действие и отключить внешний интерфейс маршрутизатора Mikrotik без прохождения процедуры аутентификации. Включить опцию вы можете по своему желанию в любой момент.

• show-dummy-rule. Эту опцию можно включить или выключить, по умолчанию включена.

Она обеспечивает обходной путь для некоторых функций, которые неправильно обрабатывают UPNP (при этом, например, появляются сообщения об ошибках). Эта опция даёт серверу инструкцию отправлять необходимый сигнал программным клиентам, которые выдают ошибку при работе с UPNP.

• interface. Отображает название интерфейса, в котором работает процесс сейчас.

• type. Указывает тип интерфейса. Внешний (external) - интерфейс, которому назначен глобальный IP-адрес. Внутренний (internal) - локальный интерфейс маршрутизатора, к которому подключаются клиенты.

• forced-external-ip. Позволяет указать, какой именно публичный IP-адрес следует включить, если на внешнем интерфейсе доступно несколько IP-адресов.

Для того что бы ответить на вопрос что такое UPnP можно прочитать общепринятую теорию. UPnP - это служба (набор сетевых протоколов), направленная на автоматическую настройку сетевых устройств в домашней и корпоративной сетях. Это архитектура многоранговых соединений между компьютерами и устройствами, которые находятся как дома, так и на работе. UPnP основан на различных стандартах и технологиях интернета, одними из которых являются TCP/IP, HTTP и XML.

Основное предназначение UPnP – это поиск и подбор определенных параметров для доступа к локальной или глобальной сети, чтобы, к примеру, не вводить IP-адрес и указывать порт. Использование UPnP позволило сделать настройку подключения к интернету для большинства пользователя простой.

По сути данная технологи позволяет присоединять устройства к сети в динамическом режиме (получение IP-адреса). Когда пользователь настраивает роутер, то самый простой способ получить доступ к интернету - это в параметрах настройки выбрать динамический IP-адрес. В этом случае и будет использована технология UPnP.

Данная технология используется на любых устройствах компьютерного типа, с любыми операционными системами. Самым популярным является использование на персональных стационарных компьютерах с операционными системами Windows XP и Windows 7. Ниже показано как включить, проверить и настроить UPnP для операционной системы Windows 7.

Как включить UPnP на операционной системе Windows 7

Для того, чтобы ответить на вопрос как включить UPnP, необходимо выполнить небольшой список действий, а именно:

Возможно придется включить сетевое обнаружение в домашнем или рабочем профиле для полноценной работы службы.

Также рекомендую проверить состояние этой службы в системной утилите "Службы". Делается это так: "WIN+R" и вводим команду "services.msc". И находим службу Plug and Play и смотрим, чтобы запуск не был отключен.

Как проверить UPnP

Для того, чтобы ответить на вопрос как проверить UPnP, нужно определить работу данной службы в роутере и в программе. В настройках роутера нужно проверить разрешена ли поддержка UPnP, а также посмотреть инструкцию к устройству.

Чтобы проверить UPnP в программе, можно узнать информацию про поддержку технологии данной программы в интернете, но в большинстве из них данная функция присутствует. Одни из них, такие как µTorrent сами настраиваются под работу роутера, а другие - через настройки UPnP в операционной системе.

Как настроить UPnP

Чтобы ответить на вопрос как настроить UPnP, необходимо включить данную службу описанным способ выше, затем проверить ее состояние в роутере и в сетевых программах, которые хотите использовать. В программе достаточно поставить галочку напротив пункта «UPnP». Для этого зайдите в меню «Настройки» программы, для некоторых программ этот пункт будет в подменю «Дополнительные настройки» или в подменю «Соединение». Затем проверить успешность обращения к роутеру в секции Лог(и).

Для упрощенной настройки UPnP можно воспользоваться специальными программами. Одна из них, которая подходит для данной цели - это UPnP Test Program. Если после всей настройки UPnP работает плохо или, как оказалось, данная служба не поддерживается роутером, уберите галочку в пункте «UPnP » и делайте настройку порта в ручную.

23 марта 2016 в 11:13

Открываем порты за NAT при помощи NAT-PMP и UPnP IGD

• Сетевые технологии

Ранее я много раз слышал, что UPnP каким-то образом умеет самостоятельно открывать порты (производить Port Forwarding на роутере) по запросу от хоста из локальной сети. Однако, то, каким именно образом это происходит, и какие протоколы для этого используются, доселе было покрыто для меня пеленой тумана.

В данной статье я хочу кратко рассказать, как работают два механизма для проброса портов, а именно NAT Port Mapping Protocol и Internet Gateway Device (IGD) Protocol , входящий в набор протоколов UPnP. К своему удивлению я обнаружил, что в рунете информация по данному вопросу более чем скудна, что и сподвигло меня на написание данной заметки.

Для начала приведу краткий FAQ:

Q: Для чего нужны данные протоколы?
A: Для формирования на маршрутизаторе правила проброса определенного TCP/UDP порта (Port Forwarding) не вручную, а «автоматически», т.е. по запросу от хоста во внутренней сети.

Q: Как это реализуется?
A: Устройство за NAT отправляет маршрутизатору запрос с указанием внутреннего и внешнего номеров портов и типа протокола (TCP/UDP). Если указанный внешний порт свободен, маршрутизатор формирует у себя правило трансляции и рапортует запросившему компьютеру об успешном выполнении запроса.

Q: Проводится ли на маршрутизаторе аутентификация/авторизация запросов на открытие порта?
A: Нет, не проводится.

Теперь же рассмотрим работу данных протоколов более подробно (под катом).

Port Mapping Protocol

NAT-PMP описан в RFC 6886. Для своей работы он использует UDP-порт сервера 5351.

Рассмотрим работу протокола на конкретном примере - торрент-клиенте Vuze 5.7 для Windows 7.

Примечание: NAT-PMP во Vuze по умолчанию выключен. Его необходимо активировать в настройках плагинов.

1. Запускаем Wireshark. В строке фильтра вводим nat-pmp
2. Запускам Vuze.
3. Останавливаем перехват пакетов, смотрим результаты.

У меня получилось следующее:

Первые 2 это запрос внешнего адреса маршрутизатора и ответ с указанием этого самого адреса. Не будем на них подробно останавливаться и лучше рассмотрим, как происходит маппинг портов на примере пакетов 3-4.

Здесь мы видим, что запрашивается проброс внешнего UDP порта 48166 на такой же внутренний порт. Интересно, что внутри протокола не указывается адрес хоста, на который должна происходить трансляция (Inside Local в терминологии Cisco). Это означает, что маршрутизатор должен взять адрес источника пакета из IP-заголовка и использовать его в качестве Inside Local.

Параметр Requested Port Mapping Lifetime ожидаемо означает время жизни записи в таблице трансляций.

Как мы видим, маршрутизатор предполагаемо создал запрашиваемую трансляцию и ответил кодом Success . Параметр Seconds Since Start of Epoch означает время с момента инициализации таблицы трансляций (т.е. с момента последней перезагрузки роутера).

Маппинг TCP-портов происходит точно также и отличается только значением поля Opcode .

После того, как приложение прекратило использовать данные порты, оно может послать маршрутизатору запрос на удаление трансляции.
Главное отличие запроса на удаление от запроса на создание заключается в том, что параметр Lifetime устанавливается в ноль.

Вот что произойдет, если мы закроем Vuze.

На этом рассмотрение NAT-PMP закончено, предлагаю перейти к несколько более «мудреному» UPnP IGD.

Internet Group Device Protocol

Для обмена своими сообщениями данный протокол использует SOAP.

Однако, в отличие от NAT-PMP, IGD не использует фиксированный номер порта сервера, поэтому перед тем, как обмениваться сообщениями, нужно сперва этот порт узнать. Делается это при помощи протокола SSDP (данный протокол является частью UPnP и используется для обнаружения сервисов).

Запускаем торрент-клиент. Он формирует SSDP-запрос и отсылает его на мультикастовый адрес 239.255.255.250.

Маршрутизатор формирует ответ и отправляет его уже юникастом:

Внутри ответа мы можем увидеть URL для взаимодействия с маршрутизатором по протоколу IGD.

Далее Vuze подключается к маршрутизатору по указанному URL и получает XML с информацией о данном устройстве, в том числе содержащую набор URI для управления некоторыми функциями маршрутизатора. После того, как нужный URI найден в rootDesc.xml, Vuze отправляет SOAP-запрос на содание NAT-трансляции по найденному URI.

Примечание: до того, как запросить создание трансляции, Vuze заставил маршрутизатор перечислить все имеющиеся Port Forwarding"и. Для чего это было сделано, я могу лишь догадываться.

SOAP-запрос на создание трансляции UDP-порта:

Как говорилось ранее, нужный URI (идет сразу после POST) Vuze взял из rootDesc.xml. Для добавления трансляции используется функция с названием AddPortMapping .

Также можно отметить, что, в противоположность NAT-PMP, Inside Local-адрес указывается внутри самого протокола.

Аналогично NAT-PMP, при закрытии торрент-клиента маппинги проброшенных портов удаляются. Делается это функцией DeletePortMapping :

Можно заметить, что для удаления правила достаточно указать только тип протокола (UDP) и номер внешнего порта, не указывая остальные параметры.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели два достаточно простых способа по созданию на домашнем роутере правил Port Forwarding по команде от хоста из локальной сети. Остается лишь отметить, что если вы считаете работу данных протоколов угрозой безопасности вашей домашней сети, то их можно попытаться выключить (хотя, конечно, гораздо лучше доверить вопросы безопасности утилите, которая для этого предназначена - файрволу). В случае моего Zyxel Giga II, на котором, к слову, и проводились все тесты, это делается CLI-командой no service upnp (примечательно, что в веб-интерфейсе опция включения/отключения UPnP отсутствует).

UPnP (аббревиатура Universal Plug and Play) – набор сетевых протоколов, публикуемых одноименным форумом.

Форум UPnP представляет собой открытую ассоциацию представителей отрасли с целью выработки стандартов технологии UPnP , цель которой упрощение объединения интеллектуальных устройств изначально на уровне домашних, а впоследствии – корпоративных сетей.

UPnP строится на основе таких стандартов и технологий как TCP /IP , UDP , HTTP , XML и обеспечивает автоматическое установление подключение между подобными устройствами и их совместную работу в сети .

В таком случае, чтобы дать доступ, например, к ресурсам FTP-сервера , размещенному на ПК, необходимо выполнить операцию проброса портов на роутере и назначить компьютеру статический IP-адрес.

Обратите внимание! С использованием функции UPnP на роутере, все настройки проброса портов осуществляются в автоматическом режиме, поэтому данный способ подойдет людям, только начинающим изучения компьютер. Минусом UpnP является снижение уровня безопасности домашней сети.

В большинстве случаев, пользователь получает роутер с активированным режимом UpnP. Проверим активацию данного режима в настройках нашего роутера.

Для этого в любом доступном браузере следует написать IP-адрес вашего маршрутизатора (как правило, это 192.168.0.1 или 192.168.1.1 ), ввести логин и пароль.

TP-Link

Раздел «Forwarding» (Переадресация), подраздел «UpnP» - «Status - Enabled (Включено)»

D-Link

Раздел «Advanced», подраздел «Advanced Network» установлен флажок в поле «Enable UPnP».

ASUS

Раздел «Интернет», вкладка «Подключение» - «Включить UpnP» флажок установлен в поле «Да».

После того как режим UPnP был включен на роутере, необходимо его также включить и в приложении, которое требует проброс портов.

Например, для включения UpnP в Skype необходимо зайти в раздел «Дополнительно», подраздел «Соединение» и поставить флажок возле «Включить UpnP».

Создаем домашний медиа-сервер DLNA

DLNA - технология, позволяющая объединять в единую цифровую сеть устройства с целью приема/передачи и просмотра в режиме on-line различного медиа-контента.

На практике это выглядит следующим образом, есть компьютер с жестким диском большей емкости, на котором хранятся фотографии, фильмы, аудиозаписи и другой медиаконтент.

Что если вы хотите просмотреть один из фильмов не на экране ПК, а на телевизоре с большой диагональю?

Или к вам пришли друзья и вы хотите показать фотографии из отпуска либо на большом экране телевизора, либо на телефоне, т. к. не хотите заходить в дом.

А что если каждый член семьи хочет смотреть свои медиафайлы на своем персональном девайсе (телефоне, планшете)?

Проблема решается созданием на базе ПК медиасервера и объединением всех устройств в единую сеть с помощью роутера.

Обращаем ваше внимание, что роутеры, поддерживающие стандарт 802.11N (скорость передачи данных до 300 Мб/с) не всегда справляются с передачей больших потоковых объемов видео высокого качества по Wi-Fi и на экране телевизора происходят замирания.

В качестве программного обеспечения, с помощью которого будет создан медиа-сервер будет использована бесплатная программа «Домашний медиа-сервер UpnP, DLNA, HTTP» .

Скачиваем и устанавливаем программу.

После завершения установки следует указать, с какого каталога и какой тип контента будет транслироваться в сеть (кнопка «Добавить» на правой панели программы).

Выбор осуществляется путем установки зеленых точек напротив соответствующих каталогов и типа контента.

Для добавления ресурсов, размещенных на сетевых или съемных дисках необходимо поставить флажки в соответствующих графах в нижней части окна.