Método de Sobrevida do IPv4 - NAT

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11/09/2020Faculdade Estácio
Curso – Redes de Computadores
Disciplina – Redes Avançadas
Aluno: Henrique Rocha - 201603355847
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Resumo Uso do NAT
Tradução de endereços de rede (NAT - Network Address Translation)
A Tradução de Endereço de Rede ou NAT refere-se a um processo específico que envolve remapear um único endereço IP em outro endereço IP, muitas vezes Público, através da alteração das informações de rede e informações de endereço encontradas no cabeçalho IP dos pacotes de dados. As redes locais têm vários endereços IP privados que pertencem a dispositivos específicos na rede. Através de um sistema NAT, esses endereços privados são traduzidos em um endereço IP público quando são enviadas solicitações de saída dos dispositivos de rede para a Internet. Um processo inverso ocorre quando os dados recebidos, geralmente como uma resposta a solicitações específicas, são enviados para uma rede local. Neste caso, o NAT altera o endereço IP público para o endereço IP privado do dispositivo específico para o qual o pacote de dados é direcionado. O endereço IP público é usado repetidamente pelo roteador que conecta os computadores à Internet.
Funcionalidades
Este processo foi originalmente colocado em prática como um método para redirecionar pacotes quando redes de host individuais são transferidas. Hoje em dia, é vista como uma solução global para a falta de endereços IPv4 disponíveis. Ele trabalha para otimizar o uso de endereços IP disponíveis, permitindo que vários dispositivos sejam acessíveis com um único endereço IP público. Um endereço IP privado é então usado para redirecionar pacotes de dados dentro da rede local.
Conceito
O Conceito do NAT é permitir que vários computadores de uma rede interna acessem a internet utilizando um único IP válido, com isso, muito mais computadores poderão se conectar sem esgotar os 4.294.967.296 endereços.
Com o uso do NAT, os computadores da rede interna, utilizam os chamados endereços privados. Os endereços privados não são válidos na internet, isto é, pacotes que tenham como origem ou como destino, um endereço na faixa dos endereços privados, não serão encaminhados, serão descartados pelos roteadores. O software dos roteadores está configurado para descartar pacotes com origem ou destino dentro das faixas de ip privados. 
As faixas de IPv4 privados são:
10.0.0.0 Mascara 10.255.255.255
172.16.0.0 Mascara 172.31.255.255
192.168.0.0 Mascara 192.168.255.255
Como os endereços citados acima são descartados pelos roteadores, nos permitem usá-los em qualquer rede corporativa ou residencial sem o risco de “vazar” para a web por algum roteador (Isto não tem relação com segurança, nem proxy, nem firewall, isto é apenas uma característica dos roteadores e do IPv4).
Exemplo do uso do NAT
Suponhamos que em uma rede haja 200 hosts usando 192.168.0.0/ 255.255.255.0. Com o NAT, todos os computadores poderão acessar a internet usando apenas 1 IP válido (Fornecido pelo provedor de acesso à internet) desde que configurado da seguinte forma:
Para o NAT funcionar no cenário acima, basta colocarmos 1 host (este host pode ser um computador/ Servidor, um Roteador/ Switch, um Modem/ Router, entre outros) recebendo o ip válido e distribuindo para os demais equipamentos da rede que estão utilizando o ip 192.168.0.10 ou 192.168.168.0.20 por exemplo.
Possíveis Dúvidas
· Como funciona o NAT se mais de um computador estiver acessando a internet ao mesmo tempo sendo que o número de IP válidos é sempre menor do que o número de ips privados?
· Quando o site responde a requisição do NAT, como ele sabe para qual cliente deve entregar, já que os endereços internos não chegam à internet?
Para responder as questões acima temos que ter em mente a seguinte ideia: O papel principal do NAT é traduzir os endereços privados dos endereços públicos. Vamos colocar em algo prático para entendermos:
Em nossa rede temos 5 computadores, utilizando os endereços do exemplo acima (192.168.0.10, 192.168.0.11, 192.168.0.12, 192.168.0.13, 192.168.0.14 e 192.168.0.15)
O computador que está com o NAT está configurado como 192.168.0.1 na placa de rede interna e 200.200.200.200 como IP válido (este IP é apenas exemplo, o número de IP válido é obtido com o provedor de internet).
Agora, suponhamos que os 5 hosts abordados estejam acessando o mesmo site, suponhamos que este site seja o www.purainfo.com.br , vejamos o que acontece para o nat identificar qual host quer ir a qual página do site:
1. O host da rede interna 192.168.0.10 clica em uma matéria do Purainfo
2. O pacote com as informações é encaminhado ao NAT
3. O NAT retira as informações do IP interno e associa a requisição a uma porta única, ex. 65660
4. O NAT envia o pedido ao site
5. O Site responde
6. O NAT confere a porta e manda para o host que solicitou
Caso todos os outros hosts peçam informações do mesmo site (clicando em algo por exemplo) o NAT associa cada requisição a uma porta, assim um pedido não é confundido e entregue a outro host.
Biografia: https://purainfo.com.br/o-que-e-como-funciona-o-nat/