Een NAT (Network Address Translation) werkt door het wijzigen van de IP-adresinformatie in de headers van IP-pakketten wanneer deze door een router of firewall gaan. Met dit proces kunnen meerdere apparaten op een particulier netwerk één openbaar IP-adres delen voor toegang tot externe netwerken, zoals internet. Wanneer een intern apparaat een pakket naar een extern netwerk verzendt, verandert het NAT-apparaat het privé-IP-adres in de pakketheader naar zijn eigen openbare IP-adres. Wanneer het antwoordpakket terugkomt, vertaalt het NAT-apparaat het openbare IP-adres terug naar het juiste privé-IP-adres van het oorspronkelijke apparaat.
NAT werkt feitelijk door een NAT-tabel bij te houden die actieve verbindingen en de bijbehorende vertalingen tussen particuliere en openbare IP-adressen en poorten bijhoudt. Wanneer een apparaat op een particulier netwerk een verbinding met een extern netwerk initieert, registreert het NAT-apparaat het privé-IP-adres en poortnummer, samen met het bijbehorende openbare IP-adres en een nieuw, uniek poortnummer. Door deze toewijzing kan het NAT-apparaat binnenkomende antwoordpakketten correct terugsturen naar het oorspronkelijke apparaat door de vermeldingen in de NAT-tabel op te zoeken.
NAT werkt met een voorbeeld, bijvoorbeeld wanneer een computer op een particulier netwerk met het IP-adres 192.168.1.2 toegang wil krijgen tot een website. De computer stuurt een verzoek naar het NAT-apparaat, dat aan het verzoek een openbaar IP-adres toewijst, bijvoorbeeld 203.0.11, en een uniek poortnummer, zoals 40000. Het NAT-apparaat registreert deze toewijzing in zijn NAT-tabel en stuurt het verzoek door naar de website van de website. server. Wanneer de server reageert, ontvangt het NAT-apparaat het antwoord, controleert de NAT-tabel om het corresponderende privé-IP-adres en de bijbehorende poort te vinden en stuurt het antwoord vervolgens terug naar de computer op 192.168.1.2.
Het mechanisme van NAT omvat het vertalen van privé-IP-adressen naar een openbaar IP-adres en omgekeerd, meestal met behulp van een NAT-tabel. De NAT-tabel registreert de toewijzingen van interne privé-IP-adressen en poorten aan externe openbare IP-adressen en poorten. Door het vertaalproces kunnen apparaten binnen een particulier netwerk communiceren met externe netwerken via één openbaar IP-adres. NAT wijzigt de IP-pakketheaders terwijl deze door de router gaan, zodat responspakketten correct kunnen worden teruggestuurd naar het oorspronkelijke apparaat.
NAT-regels werken door te definiëren hoe IP-adres- en poortvertalingen door het NAT-apparaat moeten worden afgehandeld. Deze regels specificeren welke privé IP-adressen en poortbereiken moeten worden vertaald naar welke openbare IP-adressen en poortbereiken. Wanneer een pakket overeenkomt met een NAT-regel, past het NAT-apparaat de opgegeven vertaling toe en werkt de NAT-tabel bij met de toewijzingsinformatie. NAT-regels zorgen ervoor dat verkeersstromen correct worden beheerd en dat antwoorden worden teruggestuurd naar de juiste interne apparaten. Ze zijn geconfigureerd om verschillende soorten verkeer af te handelen, zoals inkomende en uitgaande verbindingen, en kunnen worden aangepast om aan specifieke netwerkvereisten te voldoen.
