NAT 통과(Network Address Translation Traversal)는 서로 다른 NAT(Network Address Translator) 뒤에 있는 장치 간 통신을 가능하게 하는 기술입니다. NAT는 일반적으로 가정 및 사무실 네트워크에서 IPv4 주소를 보존하고 개인 IP 주소를 인터넷 액세스를 위한 단일 공용 IP 주소로 변환하는 데 사용됩니다. 이 관행은 NAT 뒤에 있는 장치 간의 직접 통신에 대한 문제를 제기합니다. NAT 통과 기술은 이러한 한계를 극복하고 원활한 데이터 전송을 촉진하는 데 도움이 됩니다.
NAT 통과의 기원과 그에 대한 첫 번째 언급의 역사
NAT 통과 개념은 IPv4 주소의 고갈로 인해 NAT 채택이 보편화되었던 1990년대 후반에 처음 등장했습니다. NAT 통과에 대한 첫 번째 언급은 1999년에 도입된 STUN(Session Traversal Utilities for NAT) 프로토콜로 거슬러 올라갑니다. STUN을 사용하면 장치가 다양한 네트워크 동작을 사용하여 공용 IP 주소를 검색하고 NAT를 통과할 수 있습니다.
NAT 통과에 대한 자세한 정보: NAT 통과 주제 확장
NAT 통과 메커니즘은 다양한 유형의 NAT 구성을 처리하고 장치 간 효율적인 통신 채널을 제공하도록 설계되었습니다. 여기에는 NAT 유형 식별, 포트 매핑 및 적절한 통신 경로 설정이 포함됩니다. NAT 통과의 일부 주요 구성요소 및 기능은 다음과 같습니다.
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STUN(NAT용 세션 탐색 유틸리티): STUN 서버는 장치 뒤에 있는 NAT 유형을 확인하고 공용 IP 및 포트 정보를 얻는 데 도움을 줍니다.
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TURN(NAT 주변의 릴레이를 이용한 순회): 직접 통신이 불가능한 경우, TURN 서버는 장치 간 데이터를 중계하는 중개 역할을 합니다.
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ICE(대화형 연결 구축): ICE는 STUN과 TURN을 결합하여 장치 간 최상의 연결 경로를 설정하는 기술입니다.
NAT 통과의 내부 구조: NAT 통과 작동 방식
NAT 통과는 NAT 경계를 넘어 통신할 수 있도록 특정 프로토콜과 기술을 활용하여 작동합니다. 이 프로세스에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.
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주소 발견: 클라이언트는 STUN 서버에 쿼리하여 공용 IP 및 포트 정보를 알아냅니다.
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연결 확인: 장치는 NAT 유형 및 열린 포트의 가용성에 대한 정보를 수집하기 위해 STUN을 사용하여 연결 확인을 수행합니다.
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순회 방법: STUN의 결과에 따라 장치는 직접 P2P 연결 설정을 시도합니다. 대칭형 NAT 또는 기타 제한 사항으로 인해 이것이 실패하면 TURN 서버를 사용하여 릴레이 통신으로 대체됩니다.
NAT 통과의 주요 기능 분석
NAT 통과는 네트워크 통신에 몇 가지 중요한 기능을 제공합니다.
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단순화된 네트워크 구성: NAT 통과를 사용하면 수동 포트 전달 및 복잡한 네트워크 구성이 필요하지 않으므로 최종 사용자가 네트워크 애플리케이션을 더 쉽게 설정할 수 있습니다.
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향상된 연결성: NAT 통과는 직접적인 P2P 통신을 활성화하여 대기 시간을 줄이고 전반적인 통신 성능을 향상시킵니다.
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강화된 보안: NAT는 내부 IP 주소를 숨겨 기본 방화벽 역할을 합니다. NAT 통과는 통신 경로를 설정하는 동안 NAT를 그대로 유지하여 안전한 통신을 보장합니다.
NAT 통과 유형
다양한 네트워크 시나리오를 해결하기 위해 여러 NAT 통과 방법이 수년에 걸쳐 개발되었습니다. 주요 유형은 다음과 같습니다.
| 방법 | 설명 |
|---|---|
| STUN(NAT용 세션 탐색 유틸리티) | NAT 유형을 식별하고 공인 IP/포트 정보를 얻습니다. |
| TURN(NAT 주변의 릴레이를 이용한 순회) | 직접 통신이 불가능할 때 중계 역할을 합니다. |
| ICE(대화형 연결 구축) | STUN과 TURN을 결합하여 최적의 연결 경로를 찾습니다. |
NAT 통과는 다음을 포함한 다양한 시나리오에서 애플리케이션을 찾습니다.
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VoIP(인터넷 프로토콜을 통한 음성): NAT Traversal은 VoIP 클라이언트 간의 원활한 통신을 보장하여 통화 품질을 향상시킵니다.
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P2P 파일 공유: NAT 통과를 통해 서로 다른 개인 네트워크의 사용자가 파일을 직접 공유할 수 있습니다.
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온라인 게임: 게이머들은 서로 직접 연결하여 지연을 줄이고 멀티플레이어 경험을 향상시킬 수 있습니다.
NAT 통과는 이점에도 불구하고 대칭형 NAT, 방화벽 제한, 비대칭 라우팅과 같은 문제에 직면해 있습니다. 이러한 문제를 극복하려면 데이터 중계를 위한 TURN 서버와 최적의 경로 선택을 위한 ICE의 사용이 중요합니다.
주요 특징 및 기타 유사 용어와의 비교
| 용어 | 설명 |
|---|---|
| NAT(네트워크 주소 변환) | 인터넷 접속을 위해 사설 IP 주소를 공용 IP 주소로 변환하는 기술입니다. |
| 방화벽 | 미리 정의된 규칙을 기반으로 네트워크의 들어오고 나가는 트래픽을 제어하는 보안 시스템입니다. |
| 프록시 서버 | 클라이언트와 인터넷의 다른 서버 간의 요청을 용이하게 하는 중개 서버입니다. |
NAT 통과는 NAT 제한에도 불구하고 장치 간 직접 통신을 가능하게 하여 방화벽과 프록시 서버를 보완합니다.
IPv6 채택이 계속 증가함에 따라 IPv6이 연결된 모든 장치를 수용할 수 있는 방대한 주소 공간을 제공하므로 NAT 통과의 필요성은 줄어들 것입니다. 그러나 IPv4에서 IPv6로의 전환 기간 동안 NAT 통과는 두 주소 지정 체계 간의 호환성을 보장하는 데 여전히 중요합니다.
프록시 서버를 사용하거나 NAT 통과와 연결하는 방법
프록시 서버는 NAT 뒤의 장치 간 통신을 위한 중개자 역할을 하여 NAT 통과에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 직접 통신이 불가능한 경우 장치는 장치 간에 데이터를 중계하는 프록시 서버에 연결하여 성공적인 데이터 전송을 보장할 수 있습니다.
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