Netzwerkadressübersetzung (NAT)
Network Address Translation (dt. Netzwerkadressübersetzung, kurz NAT) ist ein Prozess, der in Netzwerken verwendet wird, um die (Mehrfach-)Zuordnung von IP-Adressen zu regeln. In der Telekommunikation spielt NAT bisher eine Rolle, da es die Kommunikation zwischen Endgeräten in unterschiedlichen Netzwerken ermöglicht, insbesondere wenn private IP-Adressen verwendet werden. Der Ausbau von IPv6 lässt die Bedeutung aber sinken.
Wie funktioniert der Prozess?
Grundsätzlich funktioniert NAT, indem es die privaten IP-Adressen der Geräte in einem lokalen Netzwerk in öffentliche IP-Adressen umwandelt, wenn sie das Netzwerk verlassen und mit externen Netzwerken kommunizieren. Dies geschieht durch die Zuordnung von Ports, sodass mehrere Geräte im lokalen Netzwerk dieselbe öffentliche IP-Adresse verwenden können, indem jedem Gerät ein eindeutiger Port zugewiesen wird.
Warum gibt es die Netzwerkadressübersetzung?
Ein einfaches Beispiel für die Vernwendung ist ein Heimnetzwerk, in dem mehrere Geräte über einen Router mit dem Internet verbunden sind. Jedes dieser Geräte hat eine private IP-Adresse, die nur innerhalb des lokalen Netzwerks gültig ist. Wenn eines dieser Geräte eine Verbindung zum Internet herstellen möchte, verwendet der Router NAT, um die private IP-Adresse des Geräts in eine öffentliche IP-Adresse umzuwandeln, die vom Internet aus erreichbar ist. Die Kommunikation wird dann über den entsprechenden Port des Routers weitergeleitet.
In Bezug auf VoIP kann NAT zu Problemen führen, insbesondere wenn es um die Einrichtung von Sprachverbindungen geht. Da NAT die IP-Adressen und Ports der Geräte ändert, kann dies die Kommunikation zwischen den Endgeräten beeinträchtigen, insbesondere wenn die NAT-Übersetzung nicht ordnungsgemäß konfiguriert ist oder wenn es mehrere Geräte in einem Netzwerk gibt.
Um diese Probleme zu lösen, werden verschiedene „NAT-Traversal-Techniken“ eingesetzt. Diese Techniken ermöglichen es den Endgeräten, trotz NAT effektiv miteinander zu kommunizieren.
Ist NAT heutzutage noch notwendig?
IPv6 wurde entwickelt, um einige der Einschränkungen von IPv4 zu überwinden, darunter auch die Notwendigkeit von Network Address Translation. Mit dem erheblich größeren Adressraum von IPv6 gibt es theoretisch genug eindeutige IP-Adressen für jedes Gerät, das mit dem Internet verbunden werden könnte.
In IPv6-Umgebungen ist der prozess nicht mehr so notwendig wie in IPv4-Netzwerken, da es genug IP-Adressen gibt, um jedem Gerät eine eindeutige öffentliche Adresse zuzuweisen. Durch die Verwendung von IPv6 können Geräte direkt über das Internet kommunizieren, ohne dass NAT erforderlich ist, um private IP-Adressen in öffentliche umzuwandeln.
Dennoch wird das Verfahren in einigen IPv6-Netzwerken immer noch verwendet, wenn es um Sicherheitsaspekte oder die Organisation des Netzwerkverkehrs geht. Auch wenn die Adressübersetzung bei IPv6 nicht mehr so unbedingt notwendig ist wie bei IPv4, gibt es Szenarien, in denen es weiterhin eingesetzt wird.