NAT traversal, abreviação de Network Address Translation traversal, é uma tecnologia que permite a comunicação entre dispositivos localizados atrás de diferentes Network Address Translators (NATs). O NAT é comumente usado em redes domésticas e de escritório para conservar endereços IPv4, traduzindo endereços IP privados em um único endereço IP público para acesso à Internet. Esta prática representa um desafio para a comunicação direta entre dispositivos que estão atrás de NATs. As técnicas de passagem NAT ajudam a superar essas limitações e facilitam a transmissão suave de dados.
A história da origem da travessia NAT e a primeira menção dele
O conceito de passagem NAT surgiu pela primeira vez no final da década de 1990, quando a adoção de NATs se tornou predominante devido ao esgotamento dos endereços IPv4. A primeira menção ao percurso NAT remonta ao protocolo STUN (Session Traversal Utilities for NAT), que foi introduzido em 1999. O STUN permitiu que os dispositivos descobrissem seus endereços IP públicos e atravessassem NATs usando vários comportamentos de rede.
Informações detalhadas sobre NAT traversal: Expandindo o tópico NAT traversal
Os mecanismos de passagem NAT são projetados para lidar com diferentes tipos de configurações NAT e fornecer canais de comunicação eficientes entre dispositivos. Isso envolve identificar o tipo de NAT, mapear portas e configurar caminhos de comunicação apropriados. Alguns dos principais componentes e funções da travessia NAT incluem:
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STUN (utilitários de passagem de sessão para NAT): os servidores STUN ajudam a determinar o tipo de NAT que um dispositivo está protegido e a obter seu IP público e informações de porta.
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TURN (travessia usando relés em torno de NAT): Nos casos em que a comunicação direta não é possível, os servidores TURN atuam como intermediários para retransmitir dados entre dispositivos.
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ICE (Estabelecimento de Conectividade Interativa): ICE é uma técnica que combina STUN e TURN para estabelecer o melhor caminho de conexão possível entre dispositivos.
A estrutura interna da travessia NAT: como funciona a travessia NAT
A travessia do NAT opera aproveitando protocolos e técnicas específicas para permitir a comunicação através dos limites do NAT. O processo normalmente envolve as seguintes etapas:
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Descoberta de endereço: O cliente consulta um servidor STUN para saber seu IP público e informações de porta.
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Verificações de conectividade: os dispositivos realizam verificações de conectividade usando STUN para coletar informações sobre seu tipo de NAT e a disponibilidade de portas abertas.
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Métodos de travessia: Com base nos resultados do STUN, os dispositivos tentam estabelecer uma conexão ponto a ponto direta. Se isso falhar devido a NATs simétricos ou outras restrições, eles recorrem à comunicação retransmitida usando servidores TURN.
Análise dos principais recursos da travessia NAT
A travessia NAT traz vários recursos importantes para a comunicação em rede:
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Configuração de rede simplificada: A travessia NAT elimina a necessidade de encaminhamento manual de portas e configurações de rede complexas, facilitando a configuração de aplicativos em rede pelos usuários finais.
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Conectividade Melhorada: ao permitir a comunicação ponto a ponto direta, a travessia NAT reduz a latência e melhora o desempenho geral da comunicação.
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Segurança melhorada: os NATs atuam como um firewall básico, ocultando endereços IP internos. A travessia do NAT garante uma comunicação segura, mantendo os NATs intactos enquanto estabelece caminhos de comunicação.
Tipos de passagem NAT
Vários métodos de travessia NAT foram desenvolvidos ao longo dos anos para abordar vários cenários de rede. Os principais tipos incluem:
| Método | Descrição |
|---|---|
| STUN (utilitários de passagem de sessão para NAT) | Identifica o tipo de NAT e obtém informações públicas de IP/porta. |
| TURN (travessia usando relés em torno de NAT) | Atua como um relé quando a comunicação direta não é possível. |
| ICE (Estabelecimento de Conectividade Interativa) | Combina STUN e TURN para encontrar o melhor caminho de conexão. |
A travessia NAT encontra aplicações em vários cenários, incluindo:
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VoIP (Voz sobre Protocolo de Internet): A travessia NAT garante comunicação perfeita entre clientes VoIP, melhorando a qualidade das chamadas.
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Compartilhamento de arquivos P2P: A travessia NAT permite que usuários em diferentes redes privadas compartilhem arquivos diretamente.
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Jogo on line: Os jogadores podem se conectar diretamente entre si, reduzindo o atraso e aprimorando as experiências multijogador.
Apesar dos seus benefícios, a travessia do NAT enfrenta desafios, como NATs simétricos, restrições de firewall e roteamento assimétrico. Para superar esses problemas, o uso de servidores TURN para retransmissão de dados e ICE para seleção de caminho ideal torna-se crucial.
Principais características e outras comparações com termos semelhantes
| Prazo | Descrição |
|---|---|
| NAT (tradução de endereço de rede) | Uma técnica que traduz endereços IP privados em um endereço IP público para acesso à Internet. |
| Firewall | Um sistema de segurança que controla o tráfego de entrada e saída da rede com base em regras predefinidas. |
| Servidor proxy | Servidores intermediários que facilitam solicitações entre clientes e outros servidores na internet. |
A travessia de NAT complementa firewalls e servidores proxy, permitindo a comunicação direta entre dispositivos, apesar das restrições de NAT.
À medida que a adoção do IPv6 continua a crescer, a necessidade de passagem NAT diminuirá, pois o IPv6 fornece um vasto espaço de endereços que pode acomodar todos os dispositivos conectados. No entanto, durante o período de transição do IPv4 para o IPv6, o percurso NAT continua a ser vital para garantir a compatibilidade entre os dois esquemas de endereçamento.
Como os servidores proxy podem ser usados ou associados à passagem NAT
Os servidores proxy podem desempenhar um papel crucial na travessia do NAT, agindo como intermediários para a comunicação entre dispositivos por trás dos NATs. Quando a comunicação direta não é possível, os dispositivos podem se conectar a um servidor proxy que retransmite dados entre eles, garantindo uma transmissão de dados bem-sucedida.
Links Relacionados
Para obter mais informações sobre a travessia NAT, você pode explorar os seguintes recursos:
- RFC 5389 – Protocolo STUN
- RFC 5766 – Protocolo TURN
- RFC 8445 – ICE: Estabelecimento de conectividade interativa
Ao aproveitar as técnicas de passagem NAT, as redes modernas podem facilitar a comunicação contínua, melhorar a experiência do usuário e permitir uma ampla gama de aplicações que dependem de conexões diretas ponto a ponto.
