What is the difference between NAT und Routing?
NAT (Network Address Translation) und Routing sind zwei wesentliche Konzepte in der Netzwerktechnologie, die häufig miteinander verwechselt werden, obwohl sie unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Beide sind für die Kommunikation zwischen Netzwerken von zentraler Bedeutung, jedoch auf unterschiedliche Weise.
Was ist NAT (Network Address Translation)?
NAT ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um private IP-Adressen in öffentliche IP-Adressen umzuwandeln und umgekehrt. Dies wird vor allem dann genutzt, wenn viele Geräte in einem lokalen Netzwerk (LAN) mit dem Internet kommunizieren sollen, aber nur eine einzige öffentliche IP-Adresse zur Verfügung steht.
Es gibt verschiedene Arten von NAT:
- Static NAT: Eine feste Zuordnung zwischen einer privaten IP-Adresse und einer öffentlichen IP-Adresse.
- Dynamic NAT: Öffentliche IP-Adressen werden aus einem Pool dynamisch zugewiesen.
- PAT (Port Address Translation): Auch als „NAT Overload“ bekannt. Mehrere interne IP-Adressen teilen sich eine einzige öffentliche IP-Adresse, wobei verschiedene Portnummern verwendet werden.
NAT wird üblicherweise auf Routern oder Firewalls konfiguriert, die als Gateway zwischen dem internen Netzwerk und dem Internet dienen.
Was ist Routing?
Routing ist der Prozess der Weiterleitung von Datenpaketen zwischen verschiedenen Netzwerken. Router verwenden Routing-Tabellen, um zu entscheiden, auf welchem Pfad ein Datenpaket weitergeleitet werden soll, bis es sein Ziel erreicht.
Routing basiert auf Layer 3 (Netzwerkschicht) des OSI-Modells und arbeitet mit IP-Adressen. Es gibt zwei Haupttypen von Routing:
- Statisches Routing: Der Administrator konfiguriert manuell feste Routen.
- Dynamisches Routing: Router lernen automatisch Routen mithilfe von Protokollen wie OSPF, BGP oder RIP.
Ein Router analysiert die Zieladresse eines Pakets und entscheidet dann anhand seiner Routing-Tabelle, über welchen Interface das Paket weitergeleitet werden soll.
Vergleich zwischen NAT und Routing
| Kriterium | NAT | Routing |
|---|---|---|
| Funktion | Übersetzt IP-Adressen | Leitet Pakete weiter |
| Schicht im OSI-Modell | Netzwerkschicht (Layer 3) | Netzwerkschicht (Layer 3) |
| Verwendung | Maskierung interner IPs | Kommunikation zwischen Netzwerken |
| IP-Adressierung | Verwendet oft private & öffentliche Adressen | Arbeitet mit beliebigen IPs im Routing-Bereich |
| Typischer Einsatz | Internet-Gateway, Firewall | Router in internen Netzwerken |
Warum ist NAT notwendig?
Die Anzahl der weltweit verfügbaren IPv4-Adressen ist begrenzt. NAT ermöglicht es Netzwerken, mit privaten IP-Adressbereichen (z. B. 192.168.0.0/16) zu arbeiten und dennoch mit dem öffentlichen Internet zu kommunizieren. Ohne NAT müsste jedes Gerät eine öffentliche IP haben, was im großen Maßstab nicht umsetzbar ist.
Ein weiterer Vorteil ist die zusätzliche Sicherheit. NAT verbirgt interne Netzwerkinformationen vor dem öffentlichen Internet, was als Schutzmaßnahme gegen bestimmte Angriffe dient.
Wie arbeiten NAT und Routing zusammen?
In vielen Netzwerken arbeiten NAT und Routing gemeinsam. Ein Router, der auch NAT implementiert, übersetzt die Quelladresse eines ausgehenden Pakets (z. B. vom PC im LAN) in eine öffentliche Adresse und routet es dann weiter ins Internet. Beim Rückweg wird die Zieladresse wieder zurückübersetzt.
Ein typisches Heimnetzwerk ist ein Beispiel: Der Internet-Router erhält von Ihrem Provider eine öffentliche IP-Adresse. Alle Geräte zu Hause erhalten private Adressen, und der Router verwendet NAT, um diese in die öffentliche Adresse zu übersetzen. Gleichzeitig nutzt er Routing, um Pakete an das Zielnetz zu senden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Routing bestimmt, wohin Daten gehen sollen, während NAT festlegt, wie sie adressiert werden. Beide Mechanismen sind essenziell für die Funktion moderner Netzwerke.