NAT (Network Address Translation) - это механизм преобразования IP-адресов внутри частной сети (например, домашней или офисной) в один или несколько IP-адресов внешней сети (интернета), и наоборот.
Принцип работы:
- Устройства в частной сети используют приватные IP-адреса (например, из диапазонов 192.168.x.x, 10.x.x.x).
- При запросе к внешнему ресурсу (интернету), пакеты проходят через NAT-устройство (роутер).
- NAT-устройство заменяет приватный IP-адрес и порт отправителя на свой публичный IP-адрес и уникальный порт.
- Информация о преобразовании сохраняется в таблице состояний NAT (NAT table).
- Пакет отправляется во внешнюю сеть с публичным IP-адресом.
- Когда ответный пакет приходит на публичный IP-адрес NAT-устройства, оно смотрит в свою таблицу состояний.
- На основе информации из таблицы NAT-устройство определяет, какому внутреннему устройству предназначается пакет, и заменяет свой публичный IP-адрес и порт на приватный IP-адрес и порт этого устройства.
- Пакет доставляется конечному устройству в частной сети.
plaintext
Типы NAT:
- Static NAT: Один приватный IP-адрес постоянно сопоставляется с одним публичным IP-адресом. Используется редко, в основном для серверов, которые должны быть доступны из интернета.
- Dynamic NAT: Группа приватных IP-адресов динамически сопоставляется с пулом публичных IP-адресов из доступного диапазона.
- PAT (Port Address Translation) / NAPT (Network Address Port Translation) / Masquerading: Наиболее распространенный тип. Несколько устройств с приватными IP-адресами используют один публичный IP-адрес, различаясь по используемому порту.
Преимущества:
- Экономия публичных IP-адресов: Позволяет использовать один публичный IP-адрес для множества устройств в частной сети.
- Повышение безопасности: Скрывает внутреннюю структуру сети от внешнего мира. Устройства в частной сети по умолчанию недоступны из интернета.
Недостатки:
- Ограничения для входящих соединений: Прямые входящие соединения из интернета к устройствам в частной сети затруднены (нужно настраивать перенаправление портов - port forwarding).
- Проблемы с некоторыми протоколами: Некоторые протоколы, которые встраивают IP-адреса в данные пакетов, могут работать некорректно с NAT.
- Затрудняет диагностику: Труднее отследить, какое именно внутреннее устройство сгенерировало определенный трафик.