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NAT/PAT

Der IPv4-Adressraum ist auf rund 4,3 Milliarden Adressen begrenzt (2^32). Es wurde relativ schnell klar, dass diese 4.4,3 Milliarden IP-Adressen nicht ausreichen wüwürden. Um dieses Problem zu adressieren, wurden Teile des IPv4-Raums als privat deklariert.

Netzadressebereich
CIDR - Notation
Anzahl Adressen
10.0.0.0 bis 10.255.255.255
10.0.0.0/8
2^24 = 16.777.216
172.16.0.0 bis 172.31.255.255
172.16.0.0/12
2^20 = 1.048.576
192.168.0.0 bis 192.168.255.255
192.168.0.0/16
2^16 = 65.536

Diese IP-Adressen werden im Internet nicht geroutet und kökönnen daher nicht verwendet werden. Stattdessen werden diese Adressen füfür die lokalen Netzwerke beim Endkunden verwendet. Der Endkunde erhäerhält von seinem Provider eine (teilweise auch mehrere) ööffentliche IP-Adressen. Gleichzeitig spannt der Router des Endkunden intern ein neues Netzwerk innerhalb des privaten IPv4-Adressraums auf, aus welchem er den Clients IP-Adressen vergibt.

Screenshot_20220804_094530.png

Im Gegensatz zum Routing wird bei NAT/PAT tatsächlich die IP-Adresse ausgetauscht

Um die Kommunikation vonzwischen den privaten IP-Adressenund mit einer ööffentlichen IP-AdresseAdressbereichen zu erlauben,ermöglichen wurden mehrere Verfahren entwickelt.entwickelt:

Source NAT/PAT
  • Beim Verbindungsaufbau durch einen internen Client wird die interne Quell-IP-Adresse durch die öffentliche IP-Adresse ersetzt
  • Zusätzlich wird der Quellport des Clients durch eine freien Port des Routers ersetzt
  • Die Zuordnung merkt sich der Router in einer Tabelle (NAT-Table)
  • Beispiel:
    Quelle
    		Ziel
    		Router
    		Quelle
    		Ziel
    192.168.0.2:49701

    170.0.0.1:80

    ===========>

    		205.0.0.2:49701

    170.0.0.1:80

    192.168.0.3:50387

    170.0.0.1:80

    NAT

    		205.0.0.2:50387

    170.0.0.1:80

    lokales Netz



    		öffentliches Netz


       

Destination NAT/PAT
  • Bei jedem Verbindungsaufbau durch den Client wird die Ziel-IP-Adresse durch die des eigentlichen Empfängers in LAN ersetzt
  • Router hat also ins WAN eine IP-Adresse und je nach Anfrage wird passende interne IP-Adresse eingesetzt
  • Beispiel:
    Quelle
    		Ziel
    		Router
    		Quelle
    		Ziel

    170.0.0.1:1001

    171.4.2.1:80

    ===========>

    		170.0.0.1:1001

    170.0.0.1:80

    170.0.0.1:1001

    171.4.2.1:22

    NAT

    		170.0.0.1:1001

    170.0.0.3:22

    öffentliches Netz



    		lokales Netz


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