NAT

사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하여 하나의 공인 IP로 여러 장치가 인터넷에 접속할 수 있게 해주는 기술입니다.

등장 배경

IPv4 주소 = 약 43억 개
전 세계 장치 수 >> 43억개
→ 공인 IP 부족
→ NAT로 해결

동작 방식

[사설망]                    [인터넷]
192.168.0.1 ─┐
192.168.0.2 ─┼─→ [NAT 라우터] ─→ 203.0.113.1 (공인 IP)
192.168.0.3 ─┘
→ 여러 사설 IP가 하나의 공인 IP 공유

NAT 테이블

사설 IP:Port      공인 IP:Port
192.168.0.1:1234 → 203.0.113.1:5001
192.168.0.2:1234 → 203.0.113.1:5002
192.168.0.3:1234 → 203.0.113.1:5003

→ 응답이 오면 NAT 테이블 보고 올바른 장치로 전달

사설 IP 대역

10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
→ 인터넷에서 직접 라우팅 불가
→ NAT 통해서만 외부와 통신 가능

NAT 종류

종류설명용도
Static NAT사설 IP ↔ 공인 IP 1:1 매핑서버 운영
Dynamic NAT공인 IP 풀에서 동적 할당기업 환경
PAT (NAPT)포트로 구분, 다대일 매핑가정용 공유기

PAT (Port Address Translation)

가장 흔한 방식 (공유기가 사용하는 방식)

192.168.0.1:1234 ─→ 203.0.113.1:5001
192.168.0.2:1234 ─→ 203.0.113.1:5002
→ 포트 번호로 장치를 구분
→ 하나의 공인 IP로 수천 개 장치 수용 가능

장단점

장점단점
IPv4 주소 절약외부에서 내부 장치 직접 접근 불가
내부 네트워크 보안포트 포워딩 설정 필요
공인 IP 비용 절감P2P 통신 어려움

포트 포워딩

외부에서 내부 장치에 접근하려면
→ 라우터에 포트 포워딩 설정 필요

외부: 203.0.113.1:8080
→ 내부: 192.168.0.5:8080 으로 전달

NAT는 IPv4 주소 부족 문제의 임시 해결책으로, 근본적인 해결책은 IPv6(128bit 주소) 도입입니다.

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