NAT steht für Network Address Translation und ist ein Prozess, der in Computernetzwerken verwendet wird, um eine in einem privaten Netzwerk verwendete IP-Adresse einer anderen bekannten IP-Adresse in einem öffentlichen Netzwerk neu zuzuordnen.

NAT wird häufig auf Routern verwendet, um mehreren Geräten in einem privaten Netzwerk den Zugriff auf das Internet über eine einzige öffentliche IP-Adresse zu ermöglichen.

Dies trägt nicht nur dazu bei, öffentliche IP-Adressen (die begrenzt sind) zu bewahren, sondern erhöht auch ein Maß an Sicherheit, indem interne Netzwerk-IP-Adressen vor externen Geräten verborgen werden.

Wie NAT funktioniert

Die Funktionsweise von NAT lässt sich in die folgenden grundlegenden Schritte unterteilen:

1. Private Adresszuweisung: Innerhalb eines lokalen Netzwerks werden Geräten private IP-Adressen zugewiesen. Diese Adressen sind nur innerhalb des lokalen Netzwerks gültig und können nicht direkt zur Kommunikation mit Geräten außerhalb dieses Netzwerks verwendet werden.
2. Antrag auf Internetzugang: Wenn ein Gerät im lokalen Netzwerk versucht, auf das Internet zuzugreifen, wird seine Anfrage an den Router gesendet.
3. Adressübersetzung: Der Router übersetzt mithilfe von NAT die private IP-Adresse des Quellgeräts im lokalen Netzwerk in die öffentliche IP-Adresse des Routers, bevor er die Anfrage an das Internet sendet. Für den Rest des Internets scheint die Anfrage vom Router ausgegangen zu sein.
4. Sitzungsverfolgung: NAT zeichnet alle ausgehenden Verbindungen auf, sodass es bei der Rückkehr von Daten aus dem Internet die Antwort an das richtige Gerät im lokalen Netzwerk weiterleiten kann und dabei gespeicherte Sitzungsinformationen verwendet, um die IP-Adressübersetzung umzukehren.

NAT-Typen

Es gibt verschiedene Arten von NAT, darunter:

• Statisches NAT: Weist einer bestimmten privaten IP-Adresse dauerhaft eine öffentliche IP-Adresse zu. Dies ist nützlich für Dienste, die von außen zugänglich sein müssen, wie zum Beispiel Webserver.
• Dynamisches NAT: Ordnet eine öffentliche IP-Adresse aus einem Pool verfügbarer Adressen einer privaten IP-Adresse zu, jedoch nur, während das Gerät aktiv ist. Wenn das Gerät offline geht, kann die öffentliche IP-Adresse einem anderen Gerät zugewiesen werden.
• PAT (Port Address Translation) o Überlastetes NAT: Ermöglicht mehreren Geräten in einem privaten Netzwerk die Kommunikation mit dem Internet über eine einzige öffentliche IP-Adresse, wobei Sitzungen anhand der Portnummer unterschieden werden. Dies ist die gebräuchlichste Art von NAT und ermöglicht die effiziente Nutzung begrenzter öffentlicher IP-Adressen.

NAT-Vorteile

• Erhaltung von IP-Adressen: Ermöglicht die effiziente Nutzung einer begrenzten Anzahl öffentlicher IP-Adressen.
• Sicherheit: Durch das Verbergen interner IP-Adressen bietet NAT eine zusätzliche Sicherheitsstufe, da externe Geräte ein bestimmtes Gerät im privaten Netzwerk nicht direkt ansprechen können.
• Flexibilität und Skalierbarkeit: Erleichtert das Hinzufügen weiterer Geräte zum Netzwerk, ohne dass zusätzliche öffentliche IP-Adressen zugewiesen werden müssen.

NAT ist eine entscheidende Komponente im modernen Netzwerkdesign und -betrieb. Es ermöglicht die globale Kommunikation zwischen unzähligen Geräten, bewältigt gleichzeitig IP-Adressengpässe und verbessert die Netzwerksicherheit.