Configurar uma rede NAT

Artigo
02/06/2025

O Hyper-V do Windows 10 e do Windows 11 permite a tradução de endereços de rede (NAT) nativa para uma rede virtual.

Este guia explica como fazer isso:

Criar uma rede NAT
Conectar uma máquina virtual existente à sua nova rede
Confirme se a máquina virtual está conectada corretamente

Requisitos:

Atualização de Aniversário do Windows 10 ou posterior
O Hyper-V está habilitado. Siga as instruções para Habilitar o Hyper-V

Observação

Atualmente, você está limitado a uma rede NAT por host. Para obter detalhes adicionais sobre a implementação, capacidades e limitações do Windows NAT (WinNAT), consulte o blog sobre as capacidades e limitações do WinNAT

Visão geral da NAT

A NAT permite que uma máquina virtual acesse os recursos de rede usando o endereço IP do computador host e uma porta por meio de um comutador virtual interno do Hyper-V.

A Conversão de Endereços de Rede (NAT) é um modo de rede projetado para conservar endereços IP, mapeando um endereço IP externo e uma porta para um conjunto muito maior de endereços IP internos. Basicamente, um NAT usa uma tabela de fluxo para rotear o tráfego de um endereço IP externo (host) e o número da porta para o endereço IP interno correto associado a um ponto de extremidade na rede (máquina virtual, computador, contêiner etc.).

Além disso, o NAT permite que várias máquinas virtuais hospedem aplicativos que exigem portas de comunicação idênticas (internas) mapeando-as para portas externas exclusivas.

Por todos esses motivos, a rede NAT é muito comum na tecnologia de contêineres (consulte Rede de Contêineres).

Criar uma rede virtual NAT

Vamos ver como configurar uma nova rede NAT.

Abra um console do PowerShell como Administrador.

Crie um comutador interno.

New-VMSwitch -SwitchName "SwitchName" -SwitchType Internal

Localize o índice da interface do comutador virtual que você acabou de criar.

PS C:\> Get-NetAdapter

Name                  InterfaceDescription               ifIndex Status       MacAddress           LinkSpeed
----                  --------------------               ------- ------       ----------           ---------
vEthernet (intSwitch) Hyper-V Virtual Ethernet Adapter        24 Up           00-15-5D-00-6A-01      10 Gbps
Wi-Fi                 Marvell AVASTAR Wireless-AC Net...      18 Up           98-5F-D3-34-0C-D3     300 Mbps
Bluetooth Network ... Bluetooth Device ...                    21 Disconnected 98-5F-D3-34-0C-D4       3 Mbps

O switch interno tem um nome como vEthernet (SwitchName) e uma Descrição de Interface de Hyper-V Virtual Ethernet Adapter. Anote seu ifIndex para usá-lo na próxima etapa.

Configure o gateway da NAT usando New-NetIPAddress.

Aqui está o comando genérico:
```
New-NetIPAddress -IPAddress <NAT Gateway IP> -PrefixLength <NAT Subnet Prefix Length> -InterfaceIndex <ifIndex>
```
Para configurar o gateway, você precisará de algumas informações sobre sua rede:
- IPAddress -- IP do Gateway da NAT especifica o endereço IPv4 ou IPv6 a ser usado como IP do gateway da NAT.
A forma genérica é a.b.c.1 (por exemplo, 172.16.0.1). Embora a posição final não precise ser .1, geralmente ela é assim (com base no tamanho do prefixo). Esse endereço IP está no intervalo de endereços usados pelas máquinas virtuais convidadas. Por exemplo, se as VMs convidadas usarem o intervalo de IP 172.16.0.0, você poderá usar um endereço IP 172.16.0.100 como o Gateway nat. Um IP de gateway comum é 192.168.0.1
- PrefixLength – Comprimento do prefixo da sub-rede NAT define o tamanho da sub-rede local NAT (máscara de sub-rede). O comprimento do prefixo da sub-rede é um valor inteiro entre 0 e 32.
  
  O valor 0 mapeará toda a Internet e 32 permitirá somente um IP mapeado. Os valores comuns variam de 24 a 12, dependendo de quantos IPs precisam ser anexados ao NAT.
  
  Um PrefixLength comum é 24 -- isso corresponde a uma máscara de sub-rede de 255.255.255.0
- InterfaceIndex -- ifIndex é o índice da interface do comutador virtual, que você determinou na etapa anterior.
Execute o seguinte para criar o Gateway da NAT:
```
New-NetIPAddress -IPAddress 192.168.0.1 -PrefixLength 24 -InterfaceIndex 24
```
Configure a rede NAT usando New-NetNat.

Aqui está o comando genérico:
```
New-NetNat -Name <NATOutsideName> -InternalIPInterfaceAddressPrefix <NAT subnet prefix>
```
Para configurar o gateway, você precisará fornecer informações sobre a rede e o Gateway da NAT:
- Name -- NATOutsideName descreve o nome da rede NAT. Você usará isso para remover a rede NAT.
- InternalIPInterfaceAddressPrefix -- o prefixo de sub-rede NAT descreve tanto o prefixo IP do Gateway da NAT quanto o comprimento do prefixo da sub-rede NAT.
O formulário genérico é a.b.c.0/Tamanho do prefixo de sub-rede NAT

Para este exemplo, usaremos 192.168.0.0/24

Execute o seguinte para configurar a rede NAT:
```
New-NetNat -Name MyNATnetwork -InternalIPInterfaceAddressPrefix 192.168.0.0/24
```

Parabéns! Agora você tem uma rede NAT virtual!

Conectar uma máquina virtual

Para conectar uma máquina virtual à sua nova rede NAT, conecte o comutador interno que você criou na primeira etapa deste artigo à sua máquina virtual usando o menu Configurações da VM.

Como o WinNAT por si só não aloca e atribui endereços IP a um ponto de extremidade (por exemplo, VM), você precisará fazer isso manualmente de dentro da própria VM – ou seja, definir o endereço IP dentro do intervalo de prefixo interno nat, definir o endereço IP do gateway padrão, definir informações do servidor DNS. A única ressalva para isso é quando o ponto de extremidade está anexado a um contêiner. Nesse caso, o Serviço de Rede do Host (HNS) aloca e usa o Serviço de Computação do Host (HCS) para atribuir o endereço IP, o IP do gateway e as informações de DNS diretamente ao contêiner.

Exemplo de configuração: Como anexar VMs e contêineres a uma rede NAT

Se precisar conectar várias VMs e contêineres a um único NAT, você precisará garantir que o prefixo de sub-rede interna do NAT seja grande o suficiente para abranger os intervalos de IP que estão sendo atribuídos por diferentes aplicativos ou serviços (por exemplo, Docker for Windows e Contêiner do Windows – HNS). Isso requer a atribuição de IPs e configuração de rede no nível do aplicativo ou uma configuração manual, que deve ser realizada por um administrador, garantindo que não haja reutilização de atribuições de IP existentes no mesmo host.

Docker CE for Windows (VM Linux) e contêineres do Windows

Acompanhe esta seção para permitir que o Docker para Windows (VM Linux executando contêineres Linux) e contêineres do Windows compartilhem a mesma instância do WinNAT usando vSwitches internos separados. A conectividade entre contêineres do Linux e do Windows funciona.

O usuário conectou as VMs a uma rede NAT por meio de um vSwitch interno chamado “VMNAT” e agora deseja instalar o recurso de contêiner do Windows com o mecanismo do docker:

PS C:\> Get-NetNat “VMNAT”| Remove-NetNat (this removes the NAT but keep the internal vSwitch).
Install Windows Container Feature
DO NOT START Docker Service (daemon)
Edit the arguments passed to the docker daemon (dockerd) by adding –fixed-cidr=<container prefix> parameter. This tells docker to create a default nat network with the IP subnet <container prefix> (e.g. 192.168.1.0/24) so that HNS can allocate IPs from this prefix.
PS C:\> Start-Service Docker; Stop-Service Docker
PS C:\> Get-NetNat | Remove-NetNAT (again, this removes the NAT but keep the internal vSwitch)
PS C:\> New-NetNat -Name SharedNAT -InternalIPInterfaceAddressPrefix <shared prefix>
PS C:\> Start-Service docker

O Docker/HNS atribui IPs a contêineres do Windows e o Administrador atribui IPs a VMs do conjunto de diferenças dos dois.

O usuário instalou o recurso Contêiner do Windows com o mecanismo docker em execução e agora deseja conectar as VMs à rede NAT:

PS C:\> Stop-Service docker
PS C:\> Get-ContainerNetwork | Remove-ContainerNetwork -force
PS C:\> Get-NetNat | Remove-NetNat (this will remove the NAT but keep the internal vSwitch)
Edit the arguments passed to the docker daemon (dockerd) by adding -b “none” option to the end of docker daemon (dockerd) command to tell docker not to create a default NAT network.
PS C:\> New-ContainerNetwork –name nat –Mode NAT –subnetprefix <container prefix> (create a new NAT and internal vSwitch – HNS will allocate IPs to container endpoints attached to this network from the <container prefix>)
PS C:\> Get-Netnat | Remove-NetNAT (again, this will remove the NAT but keep the internal vSwitch)
PS C:\> New-NetNat -Name SharedNAT -InternalIPInterfaceAddressPrefix <shared prefix>
PS C:\> New-VirtualSwitch -Type internal (attach VMs to this new vSwitch)
PS C:\> Start-Service docker

O Docker/HNS atribui IPs a contêineres do Windows e o Administrador atribui IPs a VMs do conjunto de diferenças dos dois.

No final, você terá dois comutadores de VM internos e um NetNat compartilhado entre eles.

Vários aplicativos usando a mesma NAT

Alguns cenários exigem que vários aplicativos ou serviços usem a mesma NAT. Nesse caso, o fluxo de trabalho a seguir deve ser seguido para que vários aplicativos/serviços possam usar um prefixo de sub-rede NAT interno maior

Vamos detalhar o Docker for Windows – Docker Beta – VM Linux coexistindo com o recurso de contêiner do Windows no mesmo host, por exemplo. Esse fluxo de trabalho está sujeito a alterações

```
 net stop docker
```
```
 Stop Docker4Windows MobyLinux VM
```

 Get-ContainerNetwork | Remove-ContainerNetwork -force

Remova todas as redes de contêiner existentes anteriormente (ou seja, exclui o vSwitch, exclui o NetNat e limpa).
```
 Get-NetNat | Remove-NetNat
```
Crie um vSwitch interno chamado nat e uma rede NAT com o prefixo IP 10.0.76.0/24.
```
 New-ContainerNetwork -Name nat -Mode NAT –subnetprefix 10.0.76.0/24
```
Remova as redes DockerNAT e nat NAT (mantendo os vSwitches internos).
```
 Remove-NetNAT
```
Crie uma rede NAT chamada DockerNAT com o prefixo mais abrangente 10.0.0.0/17 para que D4W e contêineres compartilhem.
```
 New-NetNat -Name DockerNAT -InternalIPInterfaceAddressPrefix 10.0.0.0/17
```
Execute o Docker4Windows (MobyLinux.ps1)
Use a rede NAT definida pelo usuário como o padrão para conectar contêineres do Windows.
```
 Net start docker
```

No final, você tem dois vSwitches internos – um chamado dockerNAT e outro chamado nat. Você tem apenas uma rede NAT (10.0.0.0/17) confirmada executando Get-NetNat. Os endereços IP para contêineres do Windows são atribuídos pelo HNS (Serviço de Rede de Host do Windows) da sub-rede 10.0.76.0/24. Com base no script MobyLinux.ps1 existente, os endereços IP do Docker 4 Windows são atribuídos da sub-rede 10.0.75.0/24.

Solução de problemas

Não há suporte para várias redes NAT

Este guia pressupõe que não há outros NATs no host. No entanto, aplicativos ou serviços exigem o uso de um NAT e podem criar um como parte da instalação. Como o Windows (WinNAT) dá suporte apenas a um prefixo de sub-rede NAT interno, tentar criar vários NATs coloca o sistema em um estado desconhecido.

Para verificar se esse pode ser o problema, certifique-se de que você tenha apenas uma NAT:

Get-NetNat

Se já existir uma NAT, exclua-a:

Get-NetNat | Remove-NetNat

Certifique-se de ter apenas um vmSwitch “interno” para o aplicativo ou recurso (por exemplo, contêineres do Windows). Registre o nome do vSwitch:

Get-VMSwitch

Verifique se há endereços IP privados (por exemplo, endereço IP do gateway padrão da NAT - geralmente x.y.z.1) da NAT antiga ainda atribuído a um adaptador:

Get-NetIPAddress -InterfaceAlias "vEthernet (<name of vSwitch>)"

Se um endereço IP privado antigo estiver em uso, exclua-o:

Remove-NetIPAddress -InterfaceAlias "vEthernet (<name of vSwitch>)" -IPAddress <IPAddress>

Removendo vários NATs Vimos relatórios de várias redes NAT criadas inadvertidamente. Se você vir várias redes NAT, depois de executar docker network ls ou Get-ContainerNetwork, execute o seguinte em um PowerShell com privilégios elevados:

$keys = Get-ChildItem "HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\vmsmp\parameters\SwitchList"
foreach($key in $keys)
{
   if ($key.GetValue("FriendlyName") -eq 'nat')
   {
      $newKeyPath = $KeyPath+"\"+$key.PSChildName
      Remove-Item -Path $newKeyPath -Recurse
   }
}
Remove-NetNat -Confirm:$false
Get-ContainerNetwork | Remove-ContainerNetwork
Get-VmSwitch -Name nat | Remove-VmSwitch # failure is expected
Stop-Service docker
Set-Service docker -StartupType Disabled

Reinicialize o sistema operacional antes de executar os comandos posteriores (Restart-Computer)

Get-NetNat | Remove-NetNat
Set-Service docker -StartupType Automatic
Start-Service docker

Compartilhar via