Como funciona o NAT (Network Address Translation)?

NAT (Network Address Translation) permite que vários dispositivos numa rede privada (local) usem um único endereço IP público para aceder à Internet. A tradução de endereços ocorre quando os pacotes passam por um roteador ou firewall.

Principais tipos de NAT:

• NAT estático: Um endereço IP privado é associado permanentemente a um endereço IP público. Raramente usado, principalmente para servidores.
• NAT dinâmico: Os endereços IP privados são atribuídos a um grupo disponível de endereços IP públicos.
• PAT (Port Address Translation) ou NAT Overload: Múltiplos endereços IP privados são atribuídos a um único endereço IP público, usando diferentes números de porta de origem. Este é o tipo mais comum de NAT.

Princípio de funcionamento do PAT:

1. Um dispositivo na rede local envia um pacote para a Internet.
2. O roteador NAT intercepta o pacote.
3. Substitui o endereço IP privado do remetente e o número de porta do remetente pelo seu endereço IP público e um novo número de porta único.
4. O roteador regista esta tradução na tabela de estados NAT.
5. O pacote com o novo endereço e porta é enviado para a Internet.
6. Quando chega o pacote de resposta ao roteador NAT, ele usa a tabela de estados para determinar a qual dispositivo na rede local ele se destinava.
7. O roteador restaura o endereço IP privado original e o número de porta do remetente e encaminha o pacote ao dispositivo correspondente na rede local.

Exemplo de entrada na tabela de estados NAT (simplificado):

IP Privada:Porta	IP Pública:Porta
192.168.1.10:1234	203.0.113.5:5678
192.168.1.11:9876	203.0.113.5:9879

// Exemplo de tradução de pacote com PAT:
// Pacote da rede local para a Internet:
// Original: src=192.168.1.10:1234, dst=8.8.8.8:53
// Após NAT: src=203.0.113.5:5678, dst=8.8.8.8:53

// Pacote de resposta da Internet para a rede local:
// Original: src=8.8.8.8:53, dst=203.0.113.5:5678
// Após NAT: src=8.8.8.8:53, dst=192.168.1.10:1234

O NAT ajuda a economizar endereços IP públicos e aumenta a segurança, ocultando os endereços IP privados dos dispositivos na rede local.