Wie NAT Ihre Internetanfragen verarbeitet

12. Mai 2020 By Nick Anderson Keine Kommentare 5 Мinuten

Es gibt derzeit schätzungsweise mehr als 30 Milliarden Geräte auf der Welt. Die Geräte verbinden sich mit dem Internet und kommunizieren, um ihre Funktionalität zu erfüllen. Die erstaunliche Zahl wird weiter steigen, und es wird erwartet, dass bis Ende 76 mehr als 2020 Milliarden Geräte online sein werden.

Ein Großteil dieser Zahl ist auf IoT-Geräte zurückzuführen, die das Internet nutzen, um mit anderen Geräten zu kommunizieren. Aber obwohl wir alle gerne alles über das Internet haben würden, gibt es einige Einschränkungen. Es gibt einfach nicht genug IP-Adressen, um jedem angeschlossenen Gerät Zugang zum Internet zu geben.

NAT wurde geschaffen, weil dies eine unvermeidliche Situation war. Wir erklären Ihnen, wie NAT das Problem löst und wie es für die Kommunikation mit anderen Geräten über das Internet verwendet wird.

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Wie NAT funktioniert

NAT steht für Network Address Translation. Der einzige Zweck von NAT besteht darin, die Kommunikation über das Internet zu ermöglichen, indem private IP-Adressen in eine öffentliche IP-Adresse umgewandelt werden.

Eine private IP-Adresse wird von Ihrem Router zugewiesen. Damit kann der Router jedes mit dem Netzwerk verbundene Gerät eindeutig identifizieren. NAT kommt ins Spiel, wenn Sie mit Geräten außerhalb des Netzwerks oder im Internet kommunizieren möchten.

Es sind nur so viele IP-Adressen verfügbar. Als 32-Bit-Protokoll erlaubt IPv4 rund 4 Milliarden eindeutige IP-Adressen. Die tatsächliche Anzahl ist etwas geringer, da einige IP-Adressen für Sonderfälle reserviert sind. NAT dient dazu, die Auswirkungen der wachsenden Zahl von Geräten, die online gehen, zu verringern.

Anstatt jedem Gerät in Ihrem Zuhause eine eindeutige IP-Adresse zuzuweisen, weist Ihnen der ISP nur eine zu, die einen Block von Geräten bedient.

Gehen Sie zu whatismyip.com und notieren Sie sich die IP-Adresse. Wenn Sie jetzt Ihren Router oder Ihre LAN-/WLAN-Verbindung überprüft haben, wäre Ihre IP-Adresse anders. Das ist NAT, das seine Magie entfaltet.

Stellen Sie sich NAT als Diener in einem Heim vor. Familienmitglieder bestellen auf dem Markt, was sie wollen, und der Diener geht zum Markt, um die benötigten Artikel zu holen. Nach seiner Rückkehr überprüft der Diener seine Liste, wer in der Familie was bestellt hat, und verteilt es. NAT funktioniert ähnlich.

Mehrere Geräte in Ihrem Zuhause kommunizieren über das Internet über einen gemeinsamen Router. Die Anfragen von jedem Gerät machen beim Router Halt, dann übersetzt NAT die private IP-Adresse und weist eine öffentliche IP-Adresse zu. Die Anfrage reist durch das Internet, erreicht ihr Ziel und kehrt dann zu Ihrem ISP und Ihrem Router zurück. NAT sucht in seiner Tabelle nach der entsprechenden privaten IP-Adresse und liefert Ihnen das Ergebnis effizient und fehlerfrei.

Es passiert alles so schnell und ohne Ihr Wissen. Aber NAT ist da und funktioniert jedes Mal, wenn Sie mit einem Gerät außerhalb Ihres Netzwerks kommunizieren.

IPv6 ist der nächste Schritt in der Entwicklung der Netzwerkinfrastruktur. Als 128-Bit-Adresse bietet es eine unglaubliche Anzahl von IP-Adressen; Versuchen Sie, die 2^128 zu berechnen, und Sie werden es verstehen.

Aber die Einführung von IPv6 war langsam. Zwischen dem Abrufen alter IPv4-Adressen und der Implementierung von IPv6 wird es eine Weile dauern, bis IPv6 zum Mainstream wird.

Im Folgenden sind die Arten von NAT aufgeführt:

Statische NAT

Die erste Art von NAT maskiert eine private IP-Adresse zu einer öffentlichen IP-Adresse. Jedes Mal, wenn die IP-Adresse auf den Router zugreift, wird ihr also immer eine bestimmte IP-Adresse zugewiesen. Dies ist nützlich, wenn Sie mit einem Gerät außerhalb Ihres Netzwerks kommunizieren.

Dynamisches NAT

Dynamisches NAT nimmt eine private IP-Adresse und weist eine beliebige aus einer Reihe öffentlicher IP-Adressen zu. NAT stellt sicher, dass der in den Router eingehende Datenverkehr an das Gerät zurückgesendet wird, von dem die Anfrage stammt.

Überlastung von NAT

Bei diesem Ansatz werden interne IP-Adressen einer einzigen öffentlichen IP-Adresse zugewiesen. PAT (Port Address Translation) ist dafür verantwortlich, Pakete durch Nachschlagen von Ports an das richtige Gerät zurückzusenden.

Double NAT – So beheben Sie das NAT-Problem

Double NAT ist, wenn Sie zwei Router haben, die NAT ausführen. Wenn Sie ein Modem/Router von Ihrem Internetdienstanbieter haben und einen anderen Router damit verbunden haben, kann die NAT-Übersetzung in einigen Fällen zu Problemen führen, z. B. beim Online-Spielen oder Herstellen einer VPN-Verbindung.

Wenn Sie das gleiche Setup haben, können Sie feststellen, ob Double NAT aktiv ist.

Öffnen Sie die Eingabeaufforderung
Typ tracert 8.8.8.8

Beachten Sie die ersten beiden IP-Adressen. Dies sind Routen, die die Anfrage nimmt. Fällt die zweite IP-Adresse ebenfalls in die privaten IP-Bereiche (192.168.0.0 bis 192.168.255.255), dann haben Sie Double-NAT aktiv.

Sie können doppeltes NAT beheben, indem Sie den ersten Router in den Bridge-Modus versetzen. Zweitens können Sie das Gateway des zweiten Routers (wahrscheinlich 192.168.1.0) in der DMZ des ersten Routers eingeben. Siehe Handbücher online auf wie Sie Ihr spezielles Router-Modell konfigurieren.

Zusammenfassung

NAT wird noch lange bestehen bleiben, bis sich IPv6 im Mainstream ausbreitet. Wenn Sie nicht jemand sind, der online Spiele spielt, ein VPN betreibt oder remote auf ein Gerät zugreift, dann verursacht doppeltes NAT kein Problem.

Mehr über IP-Adressen – IPv4 und IPv6 – erfahren Sie in unserem blog hier.