Che cos'è Network Address Translation (NAT) e come funziona?

È ironico come una delle più grandi minacce per Internet sia stata un prodotto di nessuno che predica quanto sarebbe popolare.

Fino a poco tempo fa, il modo predominante per assegnare gli indirizzi IP ai computer era con il sistema IPv4 IPv6 rispetto a IPv4: dovresti preoccuparti (o fare qualcosa) come utente? [MakeUseOf Explains] IPv6 vs IPv4: dovresti aver cura (o fare qualcosa) come utente? [MakeUseOf Explains] Più recentemente, si è parlato molto del passaggio a IPv6 e di come porterà molti vantaggi a Internet. Ma questa "notizia" continua a ripetersi, dato che c'è sempre un occasionale ... Per saperne di più. Ciò ha permesso la creazione di circa 4,3 miliardi di possibili indirizzi IP, una parte significativa dei quali è stata condivisa con le autorità regionali di Internet in blocchi di 16,8 milioni.

Molto presto, divenne evidente che non ci sarebbe stato abbastanza rifornimento per soddisfare l'immensa domanda. Con l'esaurimento della fornitura di indirizzi IP che sembra inevitabile, le persone hanno cercato modi per "condividere" gli indirizzi IP con più di un sistema. Così nacque Network Address Translation (NAT) e Internet fu salvato.

Cos'è la traduzione degli indirizzi di rete?

Affinché un computer possa comunicare con Internet nel suo insieme, deve avere un indirizzo IP. Utilizzando il sistema IPv4, questi sono numeri univoci a 32 bit suddivisi in quattro diversi ottetti binari. Non importa se si tratta di un server, di un computer o di una Xbox. Se non ha un indirizzo IP, non sta diventando online.

Ma semplicemente non ci sono abbastanza indirizzi IP per dare a ogni host il proprio indirizzo. Quindi, per sfruttare al meglio lo spazio di indirizzi estremamente limitato disponibile, utilizziamo la Traduzione degli indirizzi di rete.

La traduzione degli indirizzi di rete consente a un singolo dispositivo di connettersi tra una rete locale e Internet e inoltra il traffico all'host appropriato. Probabilmente lo sai come il tuo router. Il vantaggio di questo è che più computer possono condividere lo stesso indirizzo pubblico IP.

Questo singolo dispositivo (di solito un router Come funziona un router? Una spiegazione semplice Come funziona un router? Una spiegazione semplice I router possono sembrare complicati, ma in realtà sono piuttosto semplici. Ecco una guida rapida ai router, che cosa fanno e come funzionano Più dettagli, switch o firewall hardware) modifica le intestazioni dei pacchetti IP al volo, assicurando che i contenuti del pacchetto raggiungano la destinazione prevista.

Tuttavia, presenta uno svantaggio, poiché diventa esponenzialmente più difficile per gli host esterni alla rete locale comunicare con i server che si trovano dietro il router.

Esistono diversi modi in cui la conversione degli indirizzi di rete può funzionare, con i tre più comuni tra cui NAT dinamico, NAT statico e Sovraccarico.

NAT dinamico

Con Dynamic NAT, un router manterrà un elenco di indirizzi IP pubblici. Quando un host dietro la rete deve trasmettere o ricevere, il router selezionerà uno degli indirizzi IP pubblici che non sono attualmente in uso e inoltrerà i pacchetti di conseguenza. Di conseguenza, questo significa che l'indirizzo IP di un host può cambiare in qualsiasi momento.

Ma, soprattutto, significa che un grande pool di host può condividere un pool di indirizzi IP significativamente più piccolo. Questo è stato fondamentale, dato l'imminente esaurimento del pool disponibile di indirizzi IPv4.

Sovraccarico

Un modo comune per eseguire la conversione degli indirizzi di rete è attraverso qualcosa chiamato "Sovraccarico", in cui più indirizzi IP interni sono mappati su un singolo indirizzo IP pubblico.

Questo viene fatto dando ad ogni host interno una porta corrispondente. Ad esempio, supponiamo di avere tre computer su una rete interna e un indirizzo IP pubblico di 212.18.123.123. Ognuno di questi computer interni potrebbe teoricamente essere accessibile tramite 212.18.123.123:2001, 212.18.123.123:2002 e 212.18.123.123:2003.

Questo è comunemente noto come Port Address Translation (PAT), Single-Address NAT e NAT multiplexato a livello di porta.

NAT statico

Infine, parliamo di NAT statico.

Le reti interne, come la rete domestica o aziendale, non utilizzano lo stesso sistema di indirizzamento IP utilizzato su Internet pubblica. Qualsiasi dispositivo in rete ha effettivamente due indirizzi IP. Il primo è privato, ed è raggiungibile solo da quella rete. Il secondo è quello che è esternamente accessibile.

Il NAT statico consente di creare un collegamento diretto one-to-one tra un indirizzo IP privato e un indirizzo IP pubblico statico. Che cos'è un indirizzo IP statico, come ottenerne uno e i relativi vantaggi / svantaggi Cos'è un IP statico Indirizzo, Come ottenerne uno & Vantaggi / Svantaggi Nelle reti domestiche, gli indirizzi IP non sono in genere corretti, ma rientrano in intervalli specifici. Un indirizzo IP statico non cambia. Quali sono i vantaggi di questo, e perché vorresti uno? Leggi di più .

Questo, ovviamente, non servirà a mitigare l'esaurimento dell'indirizzo IPv4. Ma questo è oltre il punto. Se si desidera esporre un server Web a Internet, ad esempio, si desidera assicurarsi che il suo indirizzo IP rimanga lo stesso. Il NAT statico ti permette di farlo.

Ma che dire di IPv6?

Il mondo sta rapidamente passando da IPv4, con il suo spazio di indirizzamento estremamente limitato, a IPv6 IPv6 e The Coming ARPAgeddon [Technology Explained] IPv6 e The Coming ARPAgeddon [Technology Explained] Read More, che può supportare un totale teorico di 2 ^ 128 indirizzi IP.

Per esprimere adeguatamente l'enormità di ciò, questo è l'equivalente di 340 undecillion, 282 decillion, 366 nonillion, 920 ottillion, 938 setteption, 463 sextillion, 463 quintillion, 374 quadrillion, 607 trilioni, 431 miliardi, 768 milioni, 211 mila e 456.

Questo è un sacco di indirizzi IP.

Quindi, tenendo presente questo, abbiamo bisogno di Network Address Translation, dato che c'è un eccesso di indirizzi IP disponibili che quasi certamente non saranno mai esauriti?

Bene, NAT viene fornito con alcuni altri vantaggi chiave. Forse il più ovvio è il fatto che inavvertitamente si comporta come un "firewall". Come funziona un firewall? [MakeUseOf Explains] Come funziona un firewall? [MakeUseOf Explains] Ci sono tre software che, a mio parere, rendono la spina dorsale di una configurazione di sicurezza decente sul PC di casa. Questi sono l'anti-virus, il firewall e il gestore di password. Di questi, il ... Leggi altro su qualsiasi sistema dietro il router. Qualsiasi servizio in esecuzione da quella rete (che sia un file server privato o un server Web privato che esegue un Wiki) non è accessibile al di fuori di tale rete.

In poche parole, NAT migliora drasticamente la sicurezza di qualsiasi sistema dietro di esso.

Conclusione

Il NAT è una tecnologia apparentemente secca, che è quasi impenetrabile da capire. Ma non lasciarti ingannare. Senza di esso, Internet apparirebbe radicalmente diverso.

Hai qualche idea? Fammi sapere. Lasciami un commento qui sotto e chattiamo.

Immagine di credito: IPv6-IPv4 di Abode of Chao

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