Netzwerkadressübersetzung (NAT)

Network Address Translation (NAT) ist eine grundlegende Technologie, die mehreren Geräten in einem lokalen Netzwerk ermöglicht, mit externen Netzwerken unter Verwendung einer einzigen öffentlichen IP-Adresse zu kommunizieren. Als Vermittler fungierend, übersetzt NAT private IP-Adressen von Geräten innerhalb eines lokalen Netzwerks in eine einzige öffentliche IP-Adresse, wenn Daten über das Internet gesendet oder empfangen werden.

Warum NAT unerlässlich ist:

Die Erhaltung von IP-Adressen ist eine kritische Überlegung, insbesondere im IPv4-System, wo öffentliche IP-Adressen begrenzt sind. Network Address Translation (NAT) ermöglicht es mehreren Geräten, eine einzige öffentliche IP-Adresse zu teilen, was die Nutzung des verfügbaren IP-Adresspools optimiert. Zusätzlich erhöht NAT die Sicherheit, indem es interne private IP-Adressen vor externen Netzwerken verbirgt. Dies verhindert effektiv den direkten Zugriff auf Geräte innerhalb eines lokalen Netzwerks und fügt eine Sicherheitsebene hinzu, die interne Systeme vor unbefugtem externem Zugriff schützt.

Wie NAT funktioniert

Übersetzung von privaten zu öffentlichen IPs

Geräte innerhalb eines lokalen Netzwerks verwenden private IP-Adressen (z.B. 192.168.x.x). Wenn sie eine Verbindung zum Internet herstellen müssen, übersetzt NAT diese privaten IPs in eine einzige öffentliche IP-Adresse.

Der Router verfolgt, welche private IP welcher ausgehenden Anfrage entspricht, sodass Daten korrekt an das ursprüngliche Gerät zurückgeleitet werden können.

Rückkehr der Daten

Wenn Daten aus dem externen Netzwerk zurückkehren, übersetzt NAT die öffentliche IP zurück zur entsprechenden privaten IP, um sicherzustellen, dass das richtige Gerät innerhalb des lokalen Netzwerks die Daten erhält.

Arten von NAT

Statisches NAT ordnet eine einzelne private IP-Adresse einer einzelnen öffentlichen IP-Adresse zu, was besonders nützlich ist, wenn ein bestimmtes Gerät, wie ein Server, vom Internet aus zugänglich sein muss.

Im Gegensatz dazu verwendet dynamisches NAT einen Pool von öffentlichen IP-Adressen, die bei Bedarf privaten IP-Adressen zugewiesen werden können, was eine effizientere Nutzung einer begrenzten Anzahl von öffentlichen IPs ermöglicht.

Eine weitere Methode, bekannt als Port Address Translation (PAT) oder "Überladung", ermöglicht es mehreren Geräten, eine einzige öffentliche IP-Adresse zu teilen, indem jeder Sitzung eine eindeutige Portnummer zugewiesen wird. Dies ist die häufigste Form von NAT, die in Heimnetzwerken verwendet wird.