Protocolul NAT - rețelele netware

1. Protocolul NAT

NAT (Network Address Translation - translatarea adresei de reţea) este un procedeu prin care antetul pachetelor IP este modificat pentru a transforma adresa IP sursă sau destinaţie într-o alta.

În prezent, cea mai frecventă utilizare pentru NAT este maparea mai multor adrese private pe o singură adresă publică. Această utilizare este cunoscută ca PAT (Port Address Translation) sau NAPT (Network Address Port Translation).

În Internet se foloseşte pentru identificarea dispozitivelor conectate în reţea adresa IP. Protocolul actualmente implementat care rezolvă problemele de adresare este IP, ajuns la versiunea a 4-a. În această versiune, pentru fiecare adresă se folosesc 32 de biti, ceea ce dă teoretic 4.294.967.296 de combinaţii. Dar nu toate aceste adrese sunt disponibile, pentru că o parte a lor sunt folosite pentru alte cazuri (ex. Multicasting). Deşi se preconizează trecerea la IP ver6, care reprezintă adresele pe 16 octeti, situaţia actuală cere rezolvarea crizei de adrese IP.

Mecanismul care se foloseşte este NAT (Network Address Translation) – translatarea adreselor de reţea. Astfel pentru un grup (o reţea locală) de calculatoare se folosesc un număr de adrese IP de obicei inferior numărului de calculatoare care doresc să acceseze Internetul.

Ideea mecanismului este urmatoarea: cînd un calculator cu adresa IP locală face o cerere către o gazdă din exterior, ruterul NAT (serverul care face translatarea de adresă) va reţine cine a făcut cererea şi va trimite datele folosind adresa IP publică drept adresă sursă. Cînd primeşte un răspuns înapoi, ruterul NAT va trebui să rezolve problema redirectării înapoi a acestui răspuns către calculatorul care a făcut cererea.

Fie i numărul de adrese care sunt alocate calculatoarelor din LAN si e numărul de adrese IP externe (rutabile).

După modul în care se face corespondenţa între adresele interne şi cele externe, mecanismul are mai multe forme: NAT static, NAT dynamic şi Masquerading (PAT).

În cazul NAT static maparea între adresele locale si cele externe este de 1:1, adică ruterul poate de fiecare dată să asigneze unei cereri o adresă IP externă, iar pachetele care pleacă de la un calculator, pleacă de fiecare dată cu aceeaşi adresă (e>=i). Ruterul NAT trebuie să facă maparea dintr-o adresă internă într-o adresă externă pe baza unei tabele interne. Este util atunci cînd dispozitivul trebuie să fie văzut din exteriorul reţelei. Principiul de lucru a protocolului NAT static este prezentat în figura 1:

Figura 1. NAT static

Cazul NAT static este rar întîlnit. Mai des se întamplă ca numărul de adrese din reţeaua IP internă să fie mai mare decît numărul de adrese disponibile către exterior, adică i>=e>1. Varianta statică ar împiedica dialogul cu exteriorul între i-e calculatoare din interior şi exteriorul reţelei, de aceea se foloseşte NAT dynamic. Principiul de lcuru a protocolului Nat dinamic este prezentat în figura 2:

Figura 2. NAT dinamic

O grupare a mai multor calculatoare ale căror pachete să primească mereu aceeaşi adresă de ieşire este neoptimă, deoarece două calculatoare care se află în aceeaşi grupare nu pot comunica în exterior, chiar dacă în alte grupuri de calculatoare nu avem comunicare. Un calculator B aflat în aceaşi grupare cu A trebuie să aştepte ca A să termine de transmis, pentru a putea transmite şi el.