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Funcionamento de Internet
Avançado :
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Princípio do NAT
O mecanismo de tradução de endereços (em inglês Network Address Tradução notado NAT) foi posto ao ponto a fim de responder à escassez de endereços IP com o protocolo IPv4 (o protocolo IPv6 responderá à termo à este problema).
Com efeito, em endereçamento IPv4 o número de endereços IP routables (por conseguinte únicos sobre o planeta) não é suficiente para permitir as todas as máquinas que necessitam-no a ser conetado à Internet.
O princípio do NAT consiste por conseguinte a utilizar uma ponte estreita de conexão à Internet, possuindo pelo menos uma conversão rede conetada sobre a rede interna e pelo menos uma conversão rede conetada à Internet (que possui um endereço IP routable), para conetar o conjunto das máquinas da rede.
Trata-se de realizar, a nível da ponte estreita, uma tradução (literalmente “uma tradução”) dos pacotes que provêm da rede interna para a rede externa.
Assim, cada máquina da rede que necessita de aceder à Internet é configurada para utilizar a ponte estreita NAT (precisando o endereço IP da ponte estreita no campo “Gateway” dos seus parâmetros TCP/IP). Quando uma máquina da rede efetua um pedido para Internet, a ponte estreita efetua o pedido ao seu lugar, recebe a resposta, seguidamente transmite-o à máquina que tem feito o pedido.
Já que a ponte estreita camufla completamente o endereçamento interno de uma rede, o mecanismo de tradução de endereços permite assegurar uma função de segurança. Com efeito, para um observador externo à rede, todos os pedidos parecem provir do endereço IP da ponte estreita.
Espaços de endereçamento
O organismo que gere o espaço de endereçamento público (endereços IP routables) é a Internet Assigned Number Authority (IANA). O RFC 1918 define um espaço de endereçamento privado que permite à qualquer organização atribuir endereços IP às máquinas da sua rede interna sem risco entrar em conflito com um endereço IP público atribuído pelo IANA. Estes endereços ditos No.routables correspondem às margem de endereços seguintes :
- Classifique A : plage de 10.0.0.0 à 10.255.255.255 ;
- Classifique B : plage de 172.16.0.0 à 172.31.255.255 ;
- Classifique C : plage de 192.168.0.0 à 192.168.255.55 ;
Tradução estática
O princípio do NAT estático
consiste a associar um endereço IP público a um endereço
IP privado interno à rede. Routeur
(ou mais exactamente a ponte estreita) permite
por conseguinte associar a um endereço IP privado (por exemplo 192.168.0.1)
um endereço IP público routable sobre Internet e fazer a tradução,
num sentido como no outro, alterando o endereço no pacote IP.
A tradução de endereço estática permite assim conetar máquinas da rede interna à Internet de maneira transparente mas não resolve o problema da escassez de endereço na medida em que n endereços IP routables são necessário para conetar n. máquinas da rede interna.
Tradução dinâmica
O NAT dinâmico permite compartilhar
um endereço IP routable (ou um número reduz de endereços
IP routables) entre várias máquinas em endereçamento privado.
Assim, todas as máquinas da rede interna possuem virtualmente, vistas
do exterior, o mesmo endereço IP. É a razão pela qual o
termo de“mascarade IP” (em inglês IP masquerading)
às vezes é utilizado para designar o mecanismo de tradução
de endereço dinâmico.
A fim de poder “multiplexar” (compartilhar) os diferentes endereços
IP sobre um ou vários endereços IP routables o NAT dinâmico
utiliza o mecanismo de tradução de porto (PAT - Port Address
Translation), quer dizer a afetação de um porto fonte diferente
à cada pedido de tal maneira a poder manter uma correspondência
entre os pedidos que provêm da rede interna e as respostas das máquinas
sobre Internet, muito dirigida ao endereço IP routeur.
Port Forwarding
A tradução de endereço não permite de retransmitir que pedidos que provêm da rede interna para a rede externa, que significa que é impossível como tal para uma máquina externa de enviar um pacote para uma máquina da rede interna. Em outros termos, as máquinas da rede interna não podem funcionar como servidor no que diz respeito ao exterior.
Por esta razão, existe uma extensão do NAT chamada “redirecionamento de porto” (em inglês Port Forwarding ou Port mapping) que consiste a configurar a ponte estreita para transmitir à uma máquina específica da rede interna, os todos os pacotes recebidos sobre um porto específico. Assim, se desejar-se poder aceder do exterior a um servidor web (porto 80) que funciona sobre a máquina 192.168.1.2, será necessário definir uma regra de redirecionamento de porto sobre a ponte estreita, redirigeant todos os pacotes TCP recebidos sobre o seu porto 80 para a máquina 192.168.1.2.
Port Triggering
A maior parte das aplicações client-serveur efetua um pedido sobre um hóspede distante sobre um porto dado e abre um porto em regresso para recuperar os dados. No entanto, certas aplicações utilizam mais de um porto para trocar dados com o servidor, é o caso por exemplo do FTP, pelo qual uma conexão é estabelecida pelo porto 21, mas os dados são transferidos pelo porto 20. Assim, com o mecanismo NAT, após um pedido de conexão sobre o porto 21 de um servidor FTP distante, a ponte estreita espera uma conexão sobre um só um porto e recusará o pedido de conexão ao porto 20 do cliente.
Existe um mecanismo derivado do NAT, chamado “desencadeamento de porto” (em inglês porto triggering), permitindo autorizar a conexão à certos portos (porto forwarding) se uma condição (pedido) for preenchida. Trata-se por conseguinte de uma redirecionamento de porto condicional, permitindo não deixar aberto um porto permanente, mas unicamente quando uma aplicação tem necessidade.
Mais informações
Para mais informação é aconselhado adiar-se à este outro artigo, consagrado à tradução de endereço:
Os RFC 1918 e 3022 (em inglês) descrevem em detalhe o princípio de espaço de endereçamento interno e tradução de endereços :
- RFC 3022 - Traditional IP Network Address Translator (Traditional NAT)
- RFC 1918 - Address Allocation for Private Internets
Artigo escrito por Jean-François PILLOU
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