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NAT : A solução temporária que veio pra ficar

Atualizado: 24 de nov.

Quando a internet ainda era uma grande aposta, 2³² (4.294.967.296) parecia um número plausível e suficiente de endereços IP para compor a rede global de computadores. Foi somente com o avassalador crescimento da internet que se fez necessário a criação de um novo protocolo IP, e em conjunto o desenvolvimento de uma técnica que pudesse garantir a continuidade da internet.

O QUE É

Na RFC 1918, publicada em fevereiro de 1996, foram estabelecidas faixas de endereços privados que poderiam ser utilizados por máquinas que só precisariam se comunicar com outras localmente, pois não necessitavam ter um IP endereçável por toda a internet. Esse foi o "gancho" perfeito para o estabelecimento oficial da NAT .

Uma imagem que representa os prefixos e intervalos de IPs propostos e definidos pelo RFC 1918

Fonte: Via CiberBox

A NAT (Network Address Translator) surgiu em 1994 no RFC 1631, mas oficialmente e melhor trabalhada no RFC 2663 em 1999 e atualizada em 2001 no RFC 3022. Visando estender a vida útil do IPv4, sua principal função é traduzir endereços IP privados em IP públicos endereçáveis na internet, dando dessa forma um meio para que dispositivos em uma rede privada (LAN) possam se conectar com a internet normalmente.

TIPOS DE NAT

Static NAT (NAT Estático) - Mapeia um único endereço IP privado para um único endereço IP público. É utilizado quando um dispositivo específico deve ser acessível a partir da internet com um endereço IP fixo, como um servidor web.

Dynamic NAT (NAT Dinâmico) - Mapeia um endereço IP privado para um endereço IP público escolhido a partir de um pool de endereços disponíveis. Quando um dispositivo na rede local precisa acessar a Internet, ele é atribuído temporariamente um endereço IP público disponível, mas não tem um endereço fixo.

Port Address Translation (PAT) ou NAT Overloading - É um tipo de NAT dinâmico que permite que múltiplos dispositivos na rede local compartilhem um único endereço IP público, utilizando números de porta para diferenciar as conexões. Essa é a forma mais comum de NAT e é frequentemente usada em configurações de roteadores domésticos assim como em empresas.

NAT Bidirecional - Este tipo permite a tradução dos endereços IP em ambas as direções (de dentro para fora e de fora para dentro), facilitando a comunicação entre dispositivos em redes distintas.

Network Address Translation 64 (NAT64) - Este tipo de NAT permite que dispositivos utilizando IPv6 se comuniquem com dispostivos IPv4 fazendo uma tradução de endereços.

Carrier Grade NAT (CGNAT) - Uma faixa reservada exclusivamente para provedores de acesso (ISPs), que não possuem IPv4 público suficiente para os assinantes. Entregarem IPs em um intervalo específico ( 100.64.0.0 /10) . Esses assinantes já vão ter acesso IPv4 em duplo NAT nativo, e é um dos maiores terrores de quem joga online.

O tipo de NAT descrito no PAT ( terceiro item ) pode ser visto com a seguinte imagem.

Uma imagem representativa do tipo mais comum de NAT, o Port Address Translator

Fonte: Via CiberBox

NEM TUDO SÃO FLORES

A NAT apesar de ser uma grande solução, pode apresentar algumas pequenas desvantagens que afetam tipos aplicações que requerem do mínimo de saltos na rede possível. Não só isso, para alguns engenheiros, a NAT é uma aberração e fere alguns princípios de funcionamento da rede. Podemos citar alguns trechos do livro Redes de computadores, do renomado professor Dr.Andrew Tanenbaum :

"A NAT viola o modelo arquitetônico do IP, que estabelece que todo endereço

IP identifica de forma exclusiva uma única máquina em todo o mundo."

"A NAT fere o modelo de conectividade de ponto a ponto da

Internet, que diz que qualquer host pode enviar um pacote para outro a qualquer

momento. "

"A NAT viola a regra mais fundamental da distribuição de

protocolos em camadas: a camada k não pode fazer nenhuma suposição sobre o que a camada k + 1 inseriu no campo de carga útil.

Apesar de tudo, podemos tirar vantagens e desvantagens de seu uso. Aqui estão as principais vantagens e desvantagens de forma resumida.

Vantagens do NAT

Conservação de Endereços IP - Permite que várias máquinas compartilhem um único endereço IP público.

Segurança - Pode atuar como uma camada de proteção, escondendo os endereços IP internos da internet e segmentando redes, impedindo ataques de lateralização.

Flexibilidade - Permite alterações na infraestrutura da rede interna sem precisar alterar o endereço IP público.

Desvantagens do NAT

Aumento de latência - Pode causar problemas com certos protocolos que não lidam bem com a tradução de endereços, como alguns tipos de VoIP e aplicações P2P.

Aumento de complexidade da rede - Pode complicar o gerenciamento de serviços que exigem que máquinas externas se comuniquem com servidores internos.

CONCLUSÃO

Em resumo, podemos perceber que que embora criticada por alguns engenheiros de rede e jogadores online, a NAT desempenha um papel crucial na topologia de redes privadas, garantindo maior segurança para dispositivos em uma LAN e flexibilidade na mesma. Ademais, permite a transição tranquila e cuidadosa de serviços e hosts para o IPv6 .