Was ist NAT (Network Address Translation)?

Technik, die die IP-Adressen von Paketen umschreibt, die einen Router passieren. Die Variante, die auch Portnummern umschreibt, sodass viele Geräte eine globale Adresse teilen können, heißt NAPT (IP-Masquerading).

Japanische Bezeichnung: NAT

„NAT (Network Address Translation)“ kommt in 2 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Grundlagen der Computernetzwerke.

Fachgebiet: Grundlagen der Computernetzwerke

Funktionsweise von NAT und NAPT

Einfache NAT setzt Adressen eins zu eins zwischen internen privaten und externen globalen Adressen um. NAPT, das in Haushalten und Büros verbreitet ist, schreibt neben der IP-Adresse auch die Quellportnummer um und hält die Zuordnung von „interner Adresse und Port“ zu „externem Port“ in einer Übersetzungstabelle fest. Bei zurückkommenden Paketen wird das Ziel anhand der Tabelle zurückgeschrieben, und sie werden an das richtige Gerät zugestellt. So können viele Geräte gleichzeitig eine globale Adresse nutzen.

Knappheit von IPv4-Adressen und NAT

IPv4-Adressen sind 32 Bit lang, es gibt also nur etwa 4,3 Milliarden, und mit der Verbreitung des Internets wurden die neu zu vergebenden Adressen knapp. NAPT hat diese Knappheit gemildert, indem innerhalb von Organisationen private Adressen verwendet und nur beim Zugriff nach außen wenige globale Adressen geteilt werden. Auch Carrier-Grade NAT (CGN), bei dem der Netzbetreiber eine weitere NAPT-Ebene hinzufügt, wird eingesetzt. IPv6 bietet ausreichend Adressen, NAT zum Einsparen von Adressen ist dort grundsätzlich unnötig.

Nebenwirkungen von NAT

Von außen begonnene Verbindungen haben keinen Eintrag in der Übersetzungstabelle und erreichen interne Geräte daher zunächst nicht. Das blockiert eingehende Verbindungen gewissermaßen nebenbei, ist aber kein Ersatz für eine Firewall. Um intern einen Server bereitzustellen, ist eine Portweiterleitung nötig, und Anwendungen, bei denen Geräte sich direkt miteinander verbinden, etwa Onlinespiele und Telefonie-Apps, brauchen Techniken, um NAT zu überwinden (NAT-Traversal).

Jetzt üben: Fragen zu NAT (Network Address Translation)

Heimrouter für Breitbandanschlüsse führen NAPT (IP-Masquerading) durch, eine Form der NAT (Network Address Translation). Was ermöglicht NAPT?

  1. AMehrere Geräte im Haushalt können, unterschieden durch Portnummern, gleichzeitig eine globale IP-Adresse gemeinsam nutzen und mit dem Internet kommunizieren
  2. BDer Verkehr zwischen den Geräten im Haushalt und dem Internet wird verschlüsselt und kann unterwegs nicht abgehört werden
  3. CJedem Gerät im Haushalt wird automatisch eine eigene globale IP-Adresse zugewiesen
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Antwort: A. Mehrere Geräte im Haushalt können, unterschieden durch Portnummern, gleichzeitig eine globale IP-Adresse gemeinsam nutzen und mit dem Internet kommunizieren

NAT (Network Address Translation) schreibt die Quell- oder Zieladressen von Paketen um, die einen Router passieren. NAPT schreibt neben den IP-Adressen auch die Portnummern um und hält die Zuordnung von „interner Adresse und Port“ zu „externem Port“ in einer Übersetzungstabelle fest. So können mehrere Geräte mit privaten Adressen gleichzeitig die eine globale Adresse des Routers nutzen. Zurückkommende Pakete werden anhand der Tabelle an das richtige Gerät zugestellt. Es werden nur Adressen umgeschrieben, nichts wird verschlüsselt. Außerdem haben von außen begonnene Verbindungen keinen Eintrag in der Tabelle und erreichen interne Geräte deshalb zunächst nicht; um intern einen Server bereitzustellen, sind Einstellungen wie eine Portweiterleitung nötig.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen NAT und NAPT?

NAT schreibt nur IP-Adressen um und ordnet interne und externe Adressen grundsätzlich eins zu eins zu. NAPT schreibt auch Portnummern um, sodass viele Geräte gleichzeitig eine globale Adresse teilen können. Heimrouter führen NAPT durch.

Braucht man mit NAT noch eine Firewall?

Ja. NAT blockiert von außen begonnene Verbindungen zwar oft im Ergebnis, ist aber kein regelbasierter Filter und schützt weder per Portweiterleitung freigegebenen Verkehr noch von innen begonnenen Verkehr.

„NAT (Network Address Translation)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „NAT (Network Address Translation)“ (2)

  1. Heimrouter für Breitbandanschlüsse führen NAPT (IP-Masquerading) durch, eine Form der NAT (Network Address Translation). Was ermöglicht NAPT?
  2. Welche der folgenden IPv4-Adressen liegt in einem privaten Adressbereich?

Verwandte Begriffe

ARP (Address Resolution Protocol) CIDR (Classless Inter-Domain Routing) CSMA/CA DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) DNS (Domain Name System) Drei-Wege-Handschlag (Three-Way Handshake) MAC-Adresse OSI-Referenzmodell Portnummer Standardgateway (Default Gateway)

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