В первую очередь NAT был представлен миру IT и сетям из-за отсутствия IP-адресов или взгляда на него с другой точки зрения из-за огромного количества растущей ИТ-технологии, основанной на IP-адресах. Чтобы добавить к этому, NAT добавляет уровень безопасности, скрывая компьютеры, серверы и другое ИТ-оборудование из внешнего мира.

Когда компьютеры и серверы в сети обмениваются данными, их нужно идентифицировать друг с другом по уникальному адресу, в результате чего создается 32-битное число, а комбинации этих 32 бит будут вмещать более 4 миллиардов уникальных адресов, известный как IP-адрес. Это было названо IPv4, и хотя более 4 миллиардов адресов звучит много, он действительно не рассматривает, как быстро вырос мир компьютеров и Интернета.

Чтобы обойти эту проблему, было создано временное решение, известное как NAT. NAT привел к двум типам IP-адресов, общедоступных и частных. Был введен ряд частных адресов, которые каждый мог использовать, если они были закрыты в сети и не маршрутизировались в Интернете. Диапазон частных адресов, известных как RFC 1918;

Класс A 10.0.0.0 - 10.255.255.255



Класс B 172.16.0.0 - 172.31.255.255



Класс C 192.168.0.0 - 192.168.255.255

NAT позволяет использовать этот частный IP-адрес во внутренней сети. Таким образом, в вашей частной сети вы назначаете уникальный IP-адрес всем вашим компьютерам, серверам и другим ресурсам, управляемым IP, обычно выполняемым через DHCP. Другая компания может использовать одни и те же частные IP-адреса, если они хранятся внутри своей сети. Таким образом, две компании могут использовать один и тот же диапазон IP-адресов, но поскольку они являются частными для своей сети, они не конфликтуют друг с другом.

Однако, когда внутренним хостам необходимо обмениваться информацией с общедоступной сетью (Интернетом), тогда в это уравнение приходит публичный адрес. Этот адрес, обычно приобретаемый у интернет-провайдера, является маршрутизируемым общедоступным адресом, который каждый может видеть, который будет представлять ваш сетевой шлюз. Этот публичный адрес будет уникальным, никто другой не будет использовать этот адрес.

Теперь перейдем к делу; Когда хост во внутренней сети с внутренним IP-адресом должен обмениваться данными за пределами своей частной сети, он будет использовать общедоступный IP-адрес в шлюзе сети, чтобы идентифицировать себя с остальным миром, и этот перевод преобразования частного IP-адреса адрес для общественности осуществляется NAT. Например, компьютер по внутреннему адресу 192.168.1.10 хотел бы общаться с веб-сервером где-то в Интернете, NAT переведет адрес 192.168.1.10 на общедоступный адрес компании, например, позвоните по этому 1.1.1.1. так что внутренний адрес определяется как общий адрес при общении с внешним миром. Это необходимо сделать, потому что, когда веб-сервер где-то в Интернете должен был ответить на этот внутренний компьютер, ему необходимо отправить его на уникальный и маршрутизируемый адрес в Интернете, общий адрес. Он не может использовать исходный адрес 192.168.1.10, поскольку он является закрытым, ни одного маршрутизируемого и скрытого от внешнего мира. Этот адрес, 1.1.1.1, будет адресом общего адреса для этой компании и может рассматриваться всеми. Теперь веб-сервер ответит на этот общедоступный адрес, 1.1.1.1. Затем NAT будет использовать свои записи для перевода пакетов, полученных с веб-сервера, который был предназначен для 1.1.1.1, во внутренний сетевой адрес 192.168.1.10, и хотя компьютер, который запросил исходную информацию, получит запрашиваемые пакеты.

Теперь вы можете увидеть два преимущества NAT. Во-первых, это сэкономит на IP-адресах, которые мы используем, поскольку каждому отдельному компьютеру не нужен публичный адрес, а также он будет скрывать эти частные компьютеры из внешнего мира. Каждый может видеть только публичный адрес, остальное скрывается за этим публичным адресом. Таким образом, из Интернета можно видеть только публичный адрес на внешнем интерфейсе брандмауэра или маршрутизатора и ничего за его пределами.

Типы NAT

Три основных типа правил NAT используются сегодня в зависимости от того, что необходимо выполнить;

Статический NAT

Пул открытых IP-адресов назначается устройству NAT. Затем частный IP-адрес может быть статически сопоставлен любому из этих общедоступных адресов. Этот тип схемы NATTING обычно используется для серверов, требующих одного и того же IP-адреса, поэтому имя «статическое», поэтому сервер 1 всегда будет иметь тот же самый IP-адрес, назначенный ему, сервер 2 будет иметь другой публичный IP-адрес, назначенный ему и так далее.

Динамический NAT

Опять же, устройство NAT будет состоять из пула IP-адресов. На этот раз, хотя пул IP-адресов будет использоваться по мере необходимости, а затем возвращается в пул. Поэтому, если компьютеру A нужен публичный адрес, это займет один из пула, а затем отложите его, когда закончите. В следующий раз, когда одному и тому же компьютеру понадобится IP-адрес, ему может быть присвоен другой общий адрес из пула, потому что тот, который использовался ранее, может использоваться другим компьютером, поэтому имя «динамическое». Поэтому пользователи, которые хотят общаться в Интернете в любой момент времени, будут ограничены тем, сколько общедоступных IP-адресов доступно в пуле NAT. Компания будет покупать несколько публичных IP-адресов в зависимости от их потребностей.

Трансляция адресов портов (PAT)

В этом типе настройки компания будет иметь только один общедоступный IP-адрес, назначенный для своей сети, и поэтому каждый будет использовать этот общий публичный адрес при использовании Интернета, например, в Интернете. Да, вы можете спросить, как каждый может поделиться одним адресом, ну и ключ лежит в имени, переводе адреса порта. Когда компьютер хочет использовать Интернет, устройство NAT, используя метод PAT, будет помнить IP-адрес и исходный порт внутреннего хоста. Например, 192.168.1.10 с исходным портом 55331 хотели просмотреть Amazon.com. Устройство NAT сохранит это, и когда Amazon ответит на общедоступный адрес и номер порта 55331, устройство NAT будет использовать метод PAT и искать информацию о порте, которая отображается на внутреннем компьютере, запрашивающем его. Поэтому было бы сказано, что эта информация Amazon отправила обратно на общедоступный адрес и номер порта 55331, сопоставив с IP-адресом 192.168.1.10, который изначально запросил его, хотя информация для этого компьютера. Таким образом, соединения однозначно идентифицируются исходным портом, все используют один и тот же общедоступный IP-адрес, но с уникальными портами-источниками, чтобы определить, кто запросил какую-либо информацию.

Используя этот метод, компания будет экономить разумные деньги и IP-адреса, потому что использует только один IP-адрес. Это стало основным фактором, почему IPv6 упоминается уже несколько лет, но в большинстве стран он еще не требуется.

NAT также реализуется в домашних маршрутизаторах и аппаратных брандмауэрах, таких как Netgear и Linksys этого мира, а также высокопроизводительные аппаратные брандмауэры, такие как Cisco и Juniper.

Это оказалось ценной особенностью аппаратных брандмауэров для сохранения общедоступных IP-адресов, а также контрмеры для некоторых типов атак, таких как разведывательная атака.

Недостатки NAT

Как и все, NAT имеет свои недостатки. Некоторые приложения и службы, такие как VPN и видеоконференции, могут обрабатываться через NAT (не совсем верно, поскольку вы можете в большинстве случаев настроить их для работы с NAT, но можете немного запутаться при настройке правил в приложениях, маршрутизаторах и межсетевые экраны).

IPv6

Однако, чтобы обойти вышеупомянутую проблему, для этих специализированных сервисов можно приобрести несколько дополнительных IP-адресов. Однако в долгосрочной перспективе IPv6 уже внедряется в некоторых технологиях и в некоторых частях мира. Эта схема адресации использует 128-битную схему нумерации, в отличие от 32 битов IPv4, используемых для адресов. IPv6 поддерживает 2 по мощности 128 адресов, по сравнению с IPv4 2 до 32, теперь это массовое увеличение IP-адресов, хотя в будущем будет доказано увеличение IP-адресации с использованием IPv6.