NAT(Network Address Translation)란?
- NAT는 네트워크에서 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하는 기술입니다.
- 주로 사설 네트워크(예: 가정이나 기업의 내부 네트워크)와 공인 네트워크(인터넷) 간의 통신을 가능하게 합니다.
- NAT는 여러 장치가 공인 IP 주소 하나를 공유할 수 있도록 해줍니다.
- NAT 장치
- 일반적으로 가정용 공유기, 기업에서 사용하는 라우터, 방화벽 등이 NAT 기능을 수행합니다.
NAT의 변환 과정
- 내부 장치에서 요청 발생
- 예를 들어, 내부 네트워크의 컴퓨터(10.0.0.1)가 웹사이트에 접속하기 위해 HTTP 요청을 보냅니다.
- NAT 장치의 요청 처리
- NAT 장치는 이 요청을 받아서 사설 IP 주소(10.0.0.1)를 공인 IP 주소(150.150.0.1)로 변환합니다.
- 이때, NAT는 요청에 대한 포트 번호를 기록합니다.
- 10.0.0.1:12345에서 요청이 발생했을 경우, NAT는 이를 150.150.0.1:10001로 변환합니다.
- NAT 테이블 업데이트
- NAT는 변환된 정보(사설 IP, 공인 IP, 포트 번호)를 NAT 테이블에 저장합니다.
- 이 테이블은 요청과 응답을 매핑하는 데 사용됩니다.
- 인터넷으로 요청 전송
- NAT 장치는 변환된 요청을 인터넷으로 전송합니다.
- 서버의 응답
- 웹 서버(200.100.10.1)는 요청을 처리하고 응답을 NAT 장치의 공인 IP 주소(150.150.0.1)로 보냅니다.
- 응답의 변환
- NAT 장치는 응답을 수신하고 NAT 테이블을 참조하여 원래 요청을 보낸 내부 장치(10.0.0.1)로 응답을 변환합니다.
- 내부 장치로 응답 전송
- NAT 장치는 응답을 내부 장치로 전달하여 사용자가 웹사이트를 볼 수 있도록 합니다.
NAT의 종류
- 정적 NAT (Static NAT)
- 특정 사설 IP 주소를 항상 같은 공인 IP 주소에 매핑합니다.
- 주로 서버에 사용됩니다.
- 회사의 웹 서버가 항상 같은 공인 IP 주소를 사용해야 할 때 유용합니다.
- 동적 NAT (Dynamic NAT)
- 사설 IP 주소를 사용 가능한 공인 IP 주소 풀에서 동적으로 할당합니다.
- 일반적인 사무실 환경에서 여러 장치가 인터넷에 접속할 때 사용됩니다.
- 사용 가능한 공인 IP 주소가 소진될 수 있으므로 주의해야 합니다.
- 포트 주소 변환 (PAT, Port Address Translation)
- 여러 사설 IP 주소가 하나의 공인 IP 주소를 공유하면서, 각 연결에 대해 서로 다른 포트 번호를 사용합니다.
- 가정용 공유기에서 일반적으로 사용됩니다.
- 여러 장치가 동시에 인터넷에 연결할 수 있도록 해줍니다.
NAT의 장점과 단점
장점
- IP 주소 절약
- 공인 IP 주소의 수가 제한적이기 때문에, NAT를 통해 여러 장치가 하나의 공인 IP 주소를 공유함으로써 IP 주소를 절약할 수 있습니다.
- 보안 강화
- 외부에서 내부 네트워크의 구조를 알기 어렵게 만들어 보안을 강화합니다.
- 외부에서 직접적으로 내부 장치에 접근할 수 없습니다.
- 유연성
- 내부 네트워크의 IP 주소 변경 시 NAT 설정만 수정하면 되므로 관리가 용이합니다.
단점
- 성능 저하
- 패킷을 변환하는 과정이 필요하므로, 약간의 지연이 발생할 수 있습니다.
- 특히 많은 장치가 동시에 연결될 경우 성능 저하가 나타날 수 있습니다.
- 프로토콜 호환성 문제
- 일반적으로 TCP/IP와 호환되지만, VoIP, P2P와 같은 특정 프로토콜에서는 문제가 발생할 수 있습니다.
- 이 경우 STUN, TURN과 같은 NAT 탐지 및 우회 기술이 필요합니다.
- 추적 어려움
- 여러 장치가 동일한 공인 IP 주소를 사용하므로, 특정 장치를 추적하기 어렵습니다.
- 이는 보안 분석 시 문제가 될 수 있습니다.
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