NAT (Network Address Translation) – это технология сетевой адресации, которая позволяет устройствам из частных локальных сетей выходить в интернет через один или несколько публичных IP-адресов. Маршрутизатор с NAT подменяет внутренние IP-адреса и порты устройств на собственный внешний адрес, обеспечивая доступ к внешним ресурсам и скрывая внутреннюю структуру сети. NAT стал ключевым механизмом в сетях IPv4 благодаря дефициту публичных адресов и широко используется в офисных, домашних и корпоративных сетях.
Как работает NAT
Маршрутизатор перехватывает исходящий трафик из локальной сети и выполняет трансляцию адресов. В таблице NAT он хранит соответствия между внутренними адресами и внешним IP с определёнными портами. Когда на устройство приходит ответ из интернета, маршрутизатор использует эту таблицу, чтобы восстановить исходный маршрут и передать пакет конкретному клиенту внутри сети. Таким образом, внешние системы видят лишь один публичный адрес, даже если в сети работает десятки или сотни устройств.
Основные виды NAT
- Static NAT. Одно внутреннее устройство сопоставлено одному публичному адресу. Используется редко, обычно для серверов, которым необходимо постоянное внешнее присутствие.
- Dynamic NAT. Несколько внутренних адресов используют пул публичных адресов. Каждому устройству временно выделяется свободный внешний IP.
- PAT (Port Address Translation). Самый распространённый тип. Несколько внутренних устройств используют один публичный IP, а различие осуществляется через номера портов. Также известен как NAT overload.
- NAT64 / DNS64. Механизмы взаимодействия между IPv6 и IPv4-сетями, позволяющие устройствам с IPv6 обращаться к IPv4-ресурсам.
Задачи NAT
Технология решает несколько важных сетевых задач:
- экономия публичных IPv4-адресов;
- повышение безопасности за счёт скрытия внутренней топологии;
- упрощённое подключение к интернету большого числа устройств через один IP;
- контроль и фильтрация трафика на уровне маршрутизатора;
- адаптация сетей c IPv4 и IPv6.
NAT не является полноценным инструментом безопасности, но создаёт базовый уровень маскировки, что осложняет внешним участникам прямой доступ к внутренним устройствам.
Где используется NAT
Технология применяется практически везде: в домашних роутерах, офисных сетях, корпоративной инфраструктуре, облачных платформах, виртуальных средах и контейнерных средах.
Например, при подключении ноутбука к офисному Wi-Fi NAT позволяет всем сотрудникам выходить в интернет через один внешний IP-адрес компании. В виртуальных машинах и Docker-контейнерах NAT используется для доступа к внешним ресурсам при сохранении изолированности сред.
Преимущества использования
NAT обеспечивает масштабируемость сети без необходимости в большом количестве публичных IP-адресов, упрощает управление инфраструктурой и создаёт дополнительный уровень абстракции между внутренней и внешней средой. Благодаря гибкой конфигурации NAT поддерживает сложные сетевые схемы, туннели, облачные сервисы и гибридные архитектуры, что делает его фундаментальной технологией для современных сетей.