NAT операторского класса

NAT операторского уровня ( CGN или CGNAT ), также известный как крупномасштабный NAT ( LSN ), представляет собой тип трансляции сетевых адресов (NAT), используемый интернет-провайдерами при проектировании сетей IPv4 . С помощью CGNAT конечные сайты, в частности жилые сети, настраиваются с адресами частной сети , которые преобразуются в общедоступные адреса IPv4 с помощью промежуточного блока устройств преобразования сетевых адресов , встроенных в сеть оператора сети, что позволяет совместно использовать небольшие пулы общедоступных адресов между многими конечными пользователями. . По сути, это повторяет традиционную функцию NAT на стороне клиента на уровне интернет-провайдера.

NAT операторского уровня часто используется для уменьшения исчерпания адресов IPv4 . ^[1]

Один из сценариев использования CGN обозначен как NAT444 . ^[2] поскольку некоторые подключения клиентов к интернет-услугам в общедоступном Интернете будут проходить через три разных домена адресации IPv4: собственную частную сеть клиента, частную сеть оператора связи и общедоступный Интернет.

Другой сценарий CGN — Dual-Stack Lite , в котором сеть оператора связи использует IPv6 и, следовательно, необходимы только два домена адресации IPv4.

Методы CGNAT были впервые использованы в 2000 году. ^{[ нужна ссылка ]} для удовлетворения насущной потребности в большом количестве адресов IPv4 при развертывании службы пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS) в мобильных сетях. По оценкам, количество развертываний CGNAT увеличилось с 1200 в 2014 году до 3400 в 2016 году, при этом 28,85% изученных развертываний приходится на сети операторов мобильной связи. ^[3]

Общее адресное пространство

Если интернет-провайдер развертывает CGN и использует В адресном пространстве RFC 1918 для нумерации клиентских шлюзов риск конфликта адресов и, следовательно, сбоев маршрутизации возникает, когда сеть клиента уже использует RFC 1918 Адресное пространство .

Это побудило некоторых интернет-провайдеров разработать политику в рамках Американского реестра интернет-номеров (ARIN) по выделению нового частного адресного пространства для CGN, но ARIN перед внедрением политики отложила рассмотрение IETF , указав, что речь идет не о типичной проблеме распределения, а о резервировании. адресов для технических целей (согласно RFC 2860).

IETF опубликовал RFC 6598 , подробно описывающий общее адресное пространство для использования в развертываниях CGN интернет-провайдера, которые могут обрабатывать одни и те же сетевые префиксы, встречающиеся как на входящих, так и на исходящих интерфейсах. ARIN вернула адресное пространство Управлению по присвоению номеров в Интернете (IANA) для этого распределения. ^[4] Выделенный блок адресов — 100.64.0.0/10, т.е. IP-адреса от 100.64.0.0 до 100.127.255.255. ^[5]

Устройства, оценивающие, является ли адрес IPv4 общедоступным, должны быть обновлены, чтобы распознавать новое адресное пространство. Выделение большего частного адресного пространства IPv4 для устройств NAT может продлить переход на IPv6.

Преимущества

Максимизирует использование ограниченного общедоступного адресного пространства IPv4.
Может обеспечить дополнительную безопасность клиентов от атак, направленных на их общедоступный IP-адрес.

Недостатки

Критики NAT операторского уровня аргументируют следующие аспекты:

Как и любая форма NAT, он нарушает принцип сквозной передачи данных . ^[6]
Имеет серьезные с безопасностью и надежностью . проблемы ^{[ нужны разъяснения ]}, в силу того, что он имеет состояние .
Это не решает проблему исчерпания адресов IPv4 , когда необходим общедоступный IP-адрес, например, при веб-хостинге.
Это может создать узкое место в производительности, ограничивающее масштабируемость .
NAT операторского уровня обычно не позволяет клиентам интернет-провайдера использовать переадресацию портов , поскольку преобразование сетевых адресов (NAT) обычно реализуется путем сопоставления портов устройств NAT в сети с другими портами внешнего интерфейса. Это сделано для того, чтобы маршрутизатор мог сопоставить ответы правильному устройству; в сетях NAT операторского уровня, даже если маршрутизатор на стороне потребителя может быть настроен на переадресацию портов, «главный маршрутизатор» интернет-провайдера, на котором работает CGN, заблокирует эту переадресацию портов, поскольку фактический порт не будет портом настроен потребителем. ^[7] Чтобы преодолеть первый недостаток, протокол управления портами (PCP) был стандартизирован в RFC 6887.
В случае запрета трафика на основе IP-адресов система может заблокировать трафик пользователя, рассылающего спам, заблокировав IP-адрес пользователя. Если этот пользователь окажется за NAT операторского уровня, другие пользователи, использующие один и тот же публичный адрес со спамером, будут непреднамеренно заблокированы. ^[7] Это может создать проблемы для администраторов форумов и вики, пытающихся предотвратить деструктивные действия одного злонамеренного пользователя, использующего IP-адрес законных пользователей.

См. также

Ссылки

^ С. Цзян; Д. Го; Б. Карпентер (июнь 2011 г.), Инкрементный NAT операторского уровня (CGN) для перехода на IPv6 , ISSN 2070-1721 , RFC 6264
^ Крис Грундеманн (14 февраля 2011 г.). «NAT444 (CGN/LSN) и что он ломает» .
^ Ливадариу, Иоана; Бенсон, Карин; Эльмокашфи, Ахмед; Дхамдере, Амог; Дайнотти, Альберто (2018). Выводы о развертывании NAT операторского уровня в реальных условиях (PDF) . IEEE INFOCOM 2018 — Конференция IEEE по компьютерным коммуникациям . Гонолулу, Гавайи, США. стр. 100-1 2249–2257. дои : 10.1109/INFOCOM.2018.8486223 . Получено 22 июля.
^ «Re: общее адресное пространство... реальность!» . Архивировано из оригинала 7 июня 2012 г. Проверено 13 сентября 2012 г.
^ Крис Грундеманн (13 марта 2012 г.). «100.64.0.0/10 – Общее переходное пространство» .
^ RFC 7021 — Оценка влияния NAT операторского уровня на сетевые приложения
^ Перейти обратно: ^а ^б «Отчет MC / 159 о последствиях использования переводчиков сетевых адресов операторского уровня» . Офком . 15 апреля 2013 г. Проверено 17 октября 2023 г.

Внешние ссылки

RFC 6888 : Общие требования к NAT операторского класса (CGN).
Многоперспективный анализ развертывания NAT операторского класса (май 2016 г.)
CGN :: Наблюдения и рекомендации (апрель 2012 г.)
Общие сведения о NAT операторского уровня (сентябрь 2009 г.)

[rfc6264-1] С. Цзян; Д. Го; Б. Карпентер (июнь 2011 г.), Инкрементный NAT операторского уровня (CGN) для перехода на IPv6 , ISSN 2070-1721 , RFC 6264

[2] Крис Грундеманн (14 февраля 2011 г.). «NAT444 (CGN/LSN) и что он ломает» .

[3] Ливадариу, Иоана; Бенсон, Карин; Эльмокашфи, Ахмед; Дхамдере, Амог; Дайнотти, Альберто (2018). Выводы о развертывании NAT операторского уровня в реальных условиях (PDF) . IEEE INFOCOM 2018 — Конференция IEEE по компьютерным коммуникациям . Гонолулу, Гавайи, США. стр. 100-1 2249–2257. дои : 10.1109/INFOCOM.2018.8486223 . Получено 22 июля.

[4] «Re: общее адресное пространство... реальность!» . Архивировано из оригинала 7 июня 2012 г. Проверено 13 сентября 2012 г.

[5] Крис Грундеманн (13 марта 2012 г.). «100.64.0.0/10 – Общее переходное пространство» .

[6] RFC 7021 — Оценка влияния NAT операторского уровня на сетевые приложения

[ofcom-cgnat-7] Перейти обратно: ^а ^б «Отчет MC / 159 о последствиях использования переводчиков сетевых адресов операторского уровня» . Офком . 15 апреля 2013 г. Проверено 17 октября 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]