NAT (Network Address Translation) — технология, применяемая в сетевых устройствах для преобразования локальных (частных) IP-адресов в глобальные (публичные) и наоборот. Это решение позволяет множеству устройств в частной сети совместно использовать один публичный IP-адрес для выхода в интернет, что особенно актуально при ограниченном количестве доступных глобальных IP-адресов.
NAT был разработан главным образом для решения проблемы нехватки IPv4-адресов. В IPv4 всего около 4,3 миллиарда уникальных адресов, что оказалось недостаточным для растущего количества устройств в интернете. С помощью NAT одно публичное IPv4-адресное пространство может использоваться для подключения множества частных устройств.
В отличие от IPv4, новый стандарт IPv6 предлагает гораздо больший диапазон адресов (более 340 ундециллионов), что значительно снижает потребность в NAT. Тем не менее, NAT все еще используется в современных сетях, чтобы обеспечить совместимость между устройствами с IPv4 и IPv6 и для дополнительной безопасности.
Основные функции и особенности NAT
- Преобразование адресов: NAT преобразует частные IP-адреса устройств в локальной сети в один или несколько публичных IP-адресов при их отправке в интернет, и обратно – публичные IP-адреса пакетов, приходящих из интернета, в частные IP-адреса.
- Экономия IP-адресов: NAT позволяет сократить потребность в публичных IP-адресах, так как несколько устройств в локальной сети могут использовать один и тот же публичный IP-адрес.
- Повышение безопасности: NAT скрывает внутреннюю структуру сети от внешних пользователей, что затрудняет несанкционированный доступ извне.
Какие бывают разновидности NAT
Существует несколько разновидностей NAT: статический, динамический и NAT с перегрузкой (PAT — Port Address Translation).
- Статический NAT создает соответствие между одним частным IP-адресом и одним публичным IP-адресом.
- Динамический NAT использует пул доступных публичных IP-адресов, чтобы сопоставлять их с частными IP-адресами по мере необходимости.
- PAT (NAT с перегрузкой) позволяет нескольким устройствам одновременно использовать один публичный IP-адрес, отличая их с помощью номеров портов
Преимущества NAT
- Снижение потребности в публичных IP-адресах: Используя преобразование адресов, устройства в частной сети могут выходить в интернет через один общий публичный IP-адрес.
- Повышение безопасности: NAT делает внутренние IP-адреса невидимыми для внешних пользователей, что помогает защитить локальную сеть.
- Легкость развертывания: NAT просто настраивается и широко используется в сетевых устройствах, таких как маршрутизаторы и межсетевые экраны.
NAT IP
- NAT IP: Это термин, который часто используется для обозначения публичного IP-адреса, присваиваемого устройствам в частной сети через NAT. Он позволяет устройствам, не имеющим собственных публичных адресов, взаимодействовать с внешними сетями.
- Типы NAT IP-адресов:
- Входящий NAT IP: Используется для получения данных из интернета, преобразуя публичные IP-адреса в частные, чтобы пакеты могли быть доставлены нужным устройствам внутри сети.
- Исходящий NAT IP: Применяется при отправке данных в интернет, преобразуя частные IP-адреса в один или несколько публичных адресов для обеспечения связи.
- Роль NAT IP в сетях IPv6: Хотя NAT IP в основном используется в сетях IPv4 из-за ограничения адресного пространства, в сетях IPv6 NAT имеет ограниченное применение. IPv6 предоставляет достаточно адресов для каждого устройства, что делает NAT менее необходимым, но его могут использовать для других целей, например, для повышения безопасности или для упрощения управления сетью.
- NAT и IP-маскирование: NAT IP также может обеспечивать IP-маскирование, скрывая реальные адреса устройств за общим публичным IP. Это предотвращает попытки отслеживания или атак на конкретные устройства в сети.
- Симметричный NAT: Один из вариантов NAT, который применяет жесткое сопоставление портов между частными и публичными адресами, увеличивая уровень безопасности, но ограничивая прямой доступ снаружи, что может усложнить использование некоторых интернет-приложений.