Network Address Translation (NAT)

Vicente González Ruiz

September 12, 2016

Contents

1 Introducci’on
2 Redes privadas
3 NATing
4 Terminology
5 Algoritmos de asignaci’on de entradas en la tabla NAT
6 Mappings
 6.1 Dynamic
 6.2 Static
7 Ports
8 Algoritmos de forwarding

1 Introducci’on

2 Redes privadas

3 NATing

Ejercicio 1: ¿Tiene alg’un sentido definir una red privada de clase C? Expl’iquese.

Aunque se pueden construir, las redes de clase C privadas no tienen ninguna ventaja y sí una desventaja: son 256 veces m’as pequeñas que una red de clase B.

Ejemplo

En la siguiente figura el host de la red privada con IP 10.0.0.1 accede a un servidor Web p’ublico con IP 128.119.40.186.

PIC

4 Terminology

    PC1 ------------- NAT ------...------- Web server  
192.168.10.10   209.165l200.226           209.165.201.1

5 Algoritmos de asignaci’on de entradas en la tabla NAT

Existen dos maneras de crear entradas en la tabla NAT:

  1. Cone NATing: Se crea una entrada diferente para punto extremo privado diferente.
  2. Symmetric NATing: Se crea una entrada diferente para cada combinaci’on (punto extremo privado, punto extremo p’ublico).

6 Mappings

There are two types of NAT translation: dynamic and static.

Both static and dynamic NAT require that enough public addresses are available to satisfy the total number of simultaneous user sessions.

6.1 Dynamic

Dynamic NAT uses a pool of public addresses and assigns them on a first-come, first-served basis. When a host with a private IP address requests access to the Internet, dynamic NAT chooses an IP address from the pool that is not already in use by another host. This is the mapping described so far.

6.2 Static

Static NAT uses a one-to-one mapping of local and global addresses, and these mappings remain constant. Static NAT is particularly useful for web servers or hosts that must have a consistent address that is accessible from the Internet. These internal hosts may be enterprise servers or networking devices.

7 Ports

NATs assign the first available port number starting from the beginning of the appropriate port group 0-511, 512-1023, or 1024-65535. When there are no more ports available and there is more than one external IP address configured, NAT overload moves to the next IP address to try to allocate the original source port again. This process continues until it runs out of available ports and external IP addresses.

8 Algoritmos de forwarding

  1. Full Cone NATing: Una vez que una entrada ha sido creada en la tabla NAT, cualquier paquete que llegue desde la red p’ublica al puerto p’ublico asociado a dicha entrada, ser’a reenviado al punto extremo privado. Este tipo de encaminamiento es equivalente al que se obtedr’ia si redirigi’eramos (a mano o usando UPnP) el puerto p’ublico al punto extremo privado.
  2. (Address) Restricted Cone NATing: Los paquetes ser’an reenviados al punto extremo privado si la direcci’on IP origen de dicho paquete coincide con la direcci’on IP destino del paquete que cre’o la entrada en la tabla NAT. En otras palabras, ser’an encaminados los paquetes que provengan del host p’ublico al que se hizo referencia cuando se cre’o la entrada, independientemente del puerto usado en dicho host.
  3. Port Restricted Cone NATing: Igual que el anterior pero s’olo ser’an encaminados los paquetes que vengan además del puerto p’ublico con el que el proceso privado se conect’o originalmente.