- \n
- \u00bfQu\u00e9 significa NAT?<\/a><\/li>\n
- Funcionamiento de NAT<\/a><\/li>\n
- Tipos de NAT<\/a><\/li>\n
- Seguridad NAT<\/a><\/li>\n
- Ventajas y desventajas de las NAT<\/a><\/li>\n
- Impacto en el rendimiento<\/a><\/li>\n
- Carrier Grade NAT (CG-NAT)<\/a><\/li>\n
- Comprobaci\u00f3n de uso de CG-NAT<\/a><\/li>\n
- Impacto de CG-NAT en usuarios<\/a><\/li>\n
- NAT en videojuegos<\/a><\/li>\n
- Conclusi\u00f3n<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
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Para acceder a Internet, se necesita una direcci\u00f3n IP p\u00fablica, aunque tambi\u00e9n podemos usar una direcci\u00f3n IP privada en nuestra propia red privada. Esto se logra a trav\u00e9s la traducci\u00f3n de una direcci\u00f3n IP privada a una direcci\u00f3n IP p\u00fablica, apoy\u00e1ndonos en un traductor de direcciones de IP o Network Address Translator <\/a>(NAT). <\/p>\n
Funcionamiento de NAT<\/h2>\n
Su funci\u00f3n es la de permitir que m\u00faltiples dispositivos (PC, tablet, laptop, celulares, servidores, etc.) accedan a Internet a trav\u00e9s de una misma direcci\u00f3n p\u00fablica mediante la traducci\u00f3n de un conjunto de direcciones IP, por lo general internas, para que sean comprendidos por otro conjunto de direcciones, por lo general externas (Internet) y viceversa.<\/p>\n
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<\/p>\nEsto ayuda a que una serie de dispositivos conectados a una red local puedan utilizar la misma direcci\u00f3n IP externa para el uso de Internet.<\/p>\n
Como hab\u00edamos mencionado antes, mediante NAT una o m\u00e1s direcciones IP locales se traducen en una o m\u00e1s direcciones IP globales y viceversa para dar acceso a Internet; pero tambi\u00e9n se realiza la traducci\u00f3n de los n\u00fameros de puerto. Es decir, se enmascara el n\u00famero de puerto del host con otro n\u00famero de puerto en el paquete de datos que se enrutar\u00e1 al destino. Luego realiza las entradas correspondientes de direcci\u00f3n IP y del n\u00famero de puerto en la tabla NAT, que generalmente opera en un enrutador o firewall.<\/p>\n
Para dejarlo m\u00e1s claro, el router de borde est\u00e1 normalmente configurado para NAT, con una interfaz en la red local (interna) y una en la red global (exterior). Cuando un paquete atraviesa fuera de la red local (interna), NAT convierte esa direcci\u00f3n IP local (privada) en una direcci\u00f3n IP global (p\u00fablica). Cuando un paquete ingresa a la red local, la direcci\u00f3n IP global (p\u00fablica) se convierte en una direcci\u00f3n IP local (privada).<\/p>\n
Una vez entendido esto, hay que hablar del enmascaramiento: supongamos que en una red existen dos hosts (A y B) conectados y ambos solicitan el mismo destino, en el mismo n\u00famero de puerto (digamos 1000), en el lado del host, al mismo tiempo. Si NAT solo traduce direcciones IP, cuando los paquetes lleguen a NAT, ambas direcciones IP quedar\u00e1n enmascaradas por la direcci\u00f3n IP p\u00fablica de la red y se enviar\u00e1n al destino. El destino enviar\u00e1 respuestas a la direcci\u00f3n IP p\u00fablica del enrutador. Por lo tanto, al recibir una respuesta, NAT no tendr\u00e1 claro qu\u00e9 respuesta pertenece a qu\u00e9 host (porque los n\u00fameros de puerto de origen para A y B son los mismos). Por lo tanto, para evitar este problema, NAT tambi\u00e9n enmascara el n\u00famero de puerto de origen y realiza una entrada en la tabla NAT.<\/p>\n
<\/p>\nCon esto, vemos que NAT realiza dos funciones b\u00e1sicas: la asignaci\u00f3n de una o m\u00faltiples direcciones IP p\u00fablicas para la red local y la simplificaci\u00f3n del direccionamiento mediante el enmascaramiento de direcciones IP privadas.<\/p>\n
Tipos de NAT<\/h2>\n
Por su configuraci\u00f3n, existen tres diferentes tipos de NAT con distintas funciones:<\/p>\n
1. NAT est\u00e1tica<\/strong> donde se establece una asociaci\u00f3n fija y permanente entre una direcci\u00f3n IP privada en la red local y una direcci\u00f3n IP p\u00fablica espec\u00edfica. Generalmente se usa para hosting de web, no para organizaciones donde hay m\u00faltiples dispositivos porque cada dispositivo demandar\u00eda una direcci\u00f3n p\u00fablica, lo que resultar\u00eda muy costoso y dif\u00edcil de gestionar.<\/p>\n
2. NAT din\u00e1mica<\/strong> donde se establece un conjunto de direcciones IP p\u00fablicas disponibles para que un dispositivo de la red local solicite acceso a Internet y esta le asigne temporalmente una direcci\u00f3n IP p\u00fablica disponible. En caso de que la direcci\u00f3n IP del grupo no est\u00e9 libre, el paquete se descartar\u00e1, ya que solo un n\u00famero fijo de direcciones IP privadas se pueden traducir a direcciones p\u00fablicas. Entendiendo esto, este tipo de NAT puede ser tambi\u00e9n muy costoso ya que la organizaci\u00f3n tiene que comprar muchas direcciones IP globales para crear un grupo.<\/p>\n
3. NAT PAT (Port Address Translation)<\/strong> donde se establece una asociaci\u00f3n entre los dispositivos de red local y una \u00fanica IP p\u00fablica, diferenciando en cada dispositivo un puerto que se le asigna para recibir el tr\u00e1fico de red correspondiente para cada dispositivo. PAT busca conservar el puerto de origen inicial. En caso de que el puerto de origen inicial ya est\u00e9 en uso, se asigna el siguiente puerto disponible, en un proceso continuo, hasta que no haya m\u00e1s direcciones IP externas o puertos disponibles.<\/p>\n
<\/p>\nEste tipo de NAT se utiliza con mayor frecuencia porque es el m\u00e1s rentable, ya que miles de usuarios pueden conectarse a Internet utilizando solo una direcci\u00f3n IP global (p\u00fablica) real.<\/p>\n
Seguridad NAT<\/h2>\n
Actualmente, muchos ingenieros de redes recurren al uso de NAT para proteger a sus dispositivos en la red de los ataques cibern\u00e9ticos, ya que act\u00faa como una capa adicional de seguridad entre los dispositivos de una red privada e Internet. Esto es porque el enrutador NAT o firewall NAT pueden ordenar y verificar los datos a medida que se env\u00edan a un dispositivo, ocultando direcciones IP internas, dej\u00e1ndolas inaccesibles desde Internet. Esto puede ayudar a evitar ataques como escaneos de puertos, que permiten identificar vulnerabilidades en los dispositivos de la red.
\nTambi\u00e9n NAT permite la integraci\u00f3n con firewalls de los routers y de los propios dispositivos de la red, mejorando la implementaci\u00f3n de pol\u00edticas de seguridad.
\nOtro aspecto importante de la seguridad es que NAT contribuye a prevenir el agotamiento de la IP privada, ya que el uso de una \u00fanica direcci\u00f3n IP p\u00fablica para varios dispositivos en una red tambi\u00e9n ayuda a garantizar que la asignaci\u00f3n de IP p\u00fablicas sea lo m\u00e1s eficiente posible.<\/p>\nCabe mencionar que las direcciones privadas no pueden garantizar una seguridad total. Sin duda, tambi\u00e9n deber\u00edas utilizar cifrado y otras herramientas de seguridad. Tambi\u00e9n se debe mantener los dispositivos en una direcci\u00f3n IP local como una buena medida de seguridad adicional.<\/p>\n
Ventajas y desventajas de las NAT<\/h2>\n
Entre las ventajas<\/strong> de las NAT tenemos lo siguiente:<\/p>\n
- \n
- NAT proporciona una capa de seguridad en la red, ya que las redes privadas no anuncian sus direcciones ni su topolog\u00eda interna, de manera que son seguras al tener controlado el acceso externo, aunque no reemplaza a los firewalls.<\/li>\n
- Aumenta la flexibilidad de las conexiones a la red p\u00fablica, adem\u00e1s de compatibilidad con Protocolos de Internet Versi\u00f3n 4 (IPv4<\/a>). Se pueden implementar conjuntos y conjuntos de respaldo\/ equilibrio de carga para asegurar conexiones de red p\u00fablica confiables.<\/li>\n
- En caso de sobrecarga, los hosts internos pueden compartir una \u00fanica direcci\u00f3n IPv4 p\u00fablica para todas las comunicaciones externas. Se requieren muy pocas direcciones externas para admitir varios hosts internos, lo que tambi\u00e9n implica menos gesti\u00f3n y costos.<\/li>\n
- Coherencia con los esquemas de direccionamiento de red interna. Si se quiere cambiar el esquema de direcciones IPv4 p\u00fablicas en una red sin direcciones IPv4 privadas ni NAT, se deben redireccionar todos los hosts en la red existente. NAT permite conservar la direcciones IPv4 privadas, a la vez que agiliza el cambio a un nuevo esquema de direccionamiento p\u00fablico.<\/li>\n<\/ul>\n
La otra cara de la moneda, son las desventajas<\/strong> partiendo de que los hosts en Internet se comunican con el dispositivo con NAT y no con el host real, lo que implica:<\/p>\n
- \n
- Aumento de retraso o latencia en la comunicaci\u00f3n de red, ya que la traducci\u00f3n de cada direcci\u00f3n IPv4 en los encabezados del paquete de datos toma su tiempo.<\/li>\n
- Posible deterioro en la funcionalidad de punta a punta. Muchos protocolos y aplicaciones de Internet dependen del direccionamiento, desde el origen hasta el destino. Por ejemplo, algunas aplicaciones de seguridad (firma digital) fallan porque la direcci\u00f3n IPv4 de origen ha cambiado antes de alcanzar su destino.<\/li>\n
- P\u00e9rdida de trazabilidad IPv4 a la hora de rastrear paquetes en la red. Esto es porque los paquetes pasan por varios cambios de direcci\u00f3n en varios saltos de NAT, dificultando su seguimiento. Esto impacta en la resoluci\u00f3n de problemas.<\/li>\n
- Mayor complejidad en configuraci\u00f3n y mantenimiento, principalmente a la hora de establecer reglas de traducci\u00f3n de direcciones IP y puertos para aplicaciones espec\u00edficas. Por ejemplo, NAT modifica los valores en los encabezados que interfieren en las verificaciones de integridad realizadas por IPsec y otros protocolos de tunneling<\/a>.<\/li>\n
- Posibles interrupciones en conexiones de Protocolo de Control de Transmisi\u00f3n (Transmission Control Protocol, TCP). Los servicios que requieren una conexi\u00f3n TCP desde una red externa o \u201cprotocolos\u201d sin estado pueden interrumpirse. A menos que el router NAT est\u00e9 configurado para admitir estos protocolos, los paquetes entrantes podr\u00edan no llegar a su destino.<\/li>\n<\/ul>\n
Impacto en el rendimiento<\/h2>\n
NAT ayuda a reducir la carga en la red cuando permite que varios dispositivos compartan una \u00fanica direcci\u00f3n IP p\u00fablica. Esto puede ser \u00fatil cuando contamos con pocas o una \u00fanica IP P\u00fablica disponible, aportando tambi\u00e9n una capa de seguridad al impedir la no identificaci\u00f3n y el acceso directo a los dispositivos internos de la red.<\/p>\n
Sin embargo, tambi\u00e9n puede generar limitaciones en el ancho de banda y posibles problemas de conectividad en entornos de red con un gran n\u00famero de dispositivos y tr\u00e1fico de red intenso. En entornos con NAT PAT se puede producir una congesti\u00f3n si hay muchas conexiones simult\u00e1neas desde m\u00faltiples dispositivos, lo que puede a\u00f1adir una latencia adicional en la comunicaci\u00f3n de red afectando negativamente a la experiencia del usuario.<\/p>\n
Carrier Grade NAT (CG-NAT)<\/h2>\n
\nCarrier Grade NAT<\/a> (CG-NAT), tambi\u00e9n conocido como NAT masivo o a gran escala (Large-Scale NAT o LSN), es una implementaci\u00f3n de NAT a gran escala que usan generalmente los proveedores de servicios de Internet (ISP) para gestionar e intentar conservar direcciones IPv4 p\u00fablicas en sus redes.<\/p>\nSu funci\u00f3n principal es proporcionar conectividad a Internet a m\u00faltiples clientes utilizando un \u00fanico rango de direcci\u00f3n IP p\u00fablica (p.e 100.64.0.0\/10) mediante una gesti\u00f3n centralizada, realizando una traducci\u00f3n de direcciones a gran escala. Esto resulta en una soluci\u00f3n temporal para mitigar la escasez de direcciones IPv4 p\u00fablicas hasta que se complete la implementaci\u00f3n total de la actualizaci\u00f3n de IPv4 en IPv6<\/a>\u2014 teniendo en mente que IPv4 posibilita 4 294 967 296 de direcciones de dispositivos diferentes, lo que es un n\u00famero menor a la poblaci\u00f3n mundial y, por ende, menor al volumen de dispositivos en total.<\/p>\n
<\/p>\nDentro de las consideraciones a tomar en cuenta, CG-NAT no resuelve el problema del agotamiento de las direcciones IPv4 cuando se necesita una direcci\u00f3n IP p\u00fablica, como en el alojamiento web. Tambi\u00e9n puede crear un cuello de botella en el rendimiento que limite su escalabilidad.<\/p>\n
Comprobaci\u00f3n de uso de CG-NAT<\/h2>\n
Para comprobar si se est\u00e1 utilizando CG-NAT en una red es necesario acceder al router proporcionado por el proveedor de servicios de Internet (ISP) y verificar en su configuraci\u00f3n si dentro del apartado NAT se encuentran opciones o configuraciones relacionadas con CG-NAT. Esto puede verse en las propias opciones de configuraci\u00f3n NAT como en un apartado diferente, referenciado como \u201cCarrier Grade NAT\u201d o \u201cCG-NAT\u201d, donde se podr\u00e1 verificar su estado y su configuraci\u00f3n.<\/p>\n
En sistemas operativos Windows<\/a>, podemos comprobar si pertenecemos a un CG-NAT ejecutando el comando tracert<\/a> y apuntando a nuestra IP p\u00fablica. Si el resultado es de un solo hop (o salto), significa que no pertenecemos a una CG-NAT, si el resultado es de 2 o m\u00e1s hops entonces s\u00ed pertenecemos a una CG-NAT:<\/p>\n
<\/p>\nEn sistemas operativos Linux se puede realizar el mismo procedimiento con el comando traceroute<\/a>.<\/p>\n
<\/p>\nImpacto de CG-NAT en usuarios<\/h2>\n
CG-NAT puede tener diferentes impactos, dependiendo del tipo de usuario que controle la red.<\/p>\n
- \n
- En usuarios avanzados<\/strong>, CG-NAT puede traer complicaciones a la hora de implementar configuraciones de reenv\u00edos de puertos, t\u00faneles IPv6, o aplicaciones de acceso remoto complejas.<\/li>\n
- En usuarios est\u00e1ndar<\/strong>, el problema se puede presentar principalmente en la modalidad de trabajo remoto (o teletrabajo), en que pueden verse afectados a la hora de realizar conexiones VPN hacia la empresa, ciertas aplicaciones de videoconferencia y algunas aplicaciones de acceso remoto que dependen de conexiones entrantes desde Internet.<\/li>\n
- En usuarios recreacionales<\/strong>, por ejemplo, en un videojuego, se requiere conexiones directas entre los jugadores, o bien dependen del reenv\u00edo de puertos para un rendimiento \u00f3ptimo. CG-NAT puede causar en estos casos tambi\u00e9n problemas de latencias, con impacto directo en la experiencia del usuario.<\/li>\n<\/ul>\n
NAT en videojuegos<\/h2>\n
NAT puede afectar significativamente a la experiencia de juego en l\u00ednea si el usuario no cuenta con los conocimientos necesarios para configurar correctamente este mecanismo de red. Muchos videojuegos en l\u00ednea utilizan conexiones peer-to-peer entre jugadores para facilitar la interacci\u00f3n en tiempo real; por lo que si no se configura correctamente NAT, el usuario puede verse afectado, con problemas de conectividad, latencias y una experiencia de juego menos fluida o interrumpida.<\/p>\n
Para estos casos, existen diversas soluciones para mejorar la clasificaci\u00f3n NAT y optimizar la experiencia de juego. En PC, se debe configurar el reenv\u00edo de puertos en el router, lo cual puede ayudar a abrir puertos espec\u00edficos que sean utilizados por el videojuego. Esto facilita la conexi\u00f3n directa entre los jugadores, reduciendo los problemas de conectividad y mejorando la clasificaci\u00f3n NAT.<\/p>\n
- En usuarios est\u00e1ndar<\/strong>, el problema se puede presentar principalmente en la modalidad de trabajo remoto (o teletrabajo), en que pueden verse afectados a la hora de realizar conexiones VPN hacia la empresa, ciertas aplicaciones de videoconferencia y algunas aplicaciones de acceso remoto que dependen de conexiones entrantes desde Internet.<\/li>\n
- Posibles interrupciones en conexiones de Protocolo de Control de Transmisi\u00f3n (Transmission Control Protocol, TCP). Los servicios que requieren una conexi\u00f3n TCP desde una red externa o \u201cprotocolos\u201d sin estado pueden interrumpirse. A menos que el router NAT est\u00e9 configurado para admitir estos protocolos, los paquetes entrantes podr\u00edan no llegar a su destino.<\/li>\n<\/ul>\n
- Funcionamiento de NAT<\/a><\/li>\n
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