Was ist die NAT-Methode und wofür wird sie verwendet?

Die Abkürzung „NAT“ steht für Network Address Translation (auf Deutsch „Netzwerkadressübersetzung“) und bezeichnet ein Verfahren, um Geräte im Heimnetzwerk mit dem Internet zu verbinden. Die NAT-Methode wird bereits seit Jahrzehnten von unseren Internet Routern eingesetzt. Sie ist eine absolute Notwendigkeit und wird uns wahrscheinlich noch eine Zeit lang begleiten. Obsolet wird das Verfahren erst dann, wenn alle Geräte und Internetanbieter das Protokoll IPv6 unterstützen. Dadurch wird es möglich, jedem Computer, Smartphone etc. eine eigene öffentliche IP-Adresse zu vergeben. Aber bleiben wir zunächst beim IPv4 Protokoll.

2022 betreibt jeder Haushalt mit Internet-Zugang sein eigenes lokales Netzwerk, in dem jedes Endgerät eine IPv4-Adresse braucht. Der Router im Heimnetzwerk (LAN) verteilt hier private IPv4-Adressen an die Endgeräte. Das sind zum Beispiel PCs, Konsolen, Smartphones oder auch Smart-TVs. Im LAN wird großteils folgendes IP-Adressformat verwendet: 192.168.X.X
Vom Internetanbieter selbst erhält der Router nur eine einzige öffentliche IPv4-Adresse. Nur die öffentliche IP-Adresse ist „routbar“ und kann eine Verbindung zum Internet aufbauen. Private IPv4-Adressen im Heimnetzwerk können keine Verbindung zum Internet aufbauen.

Das Internet Protocol version 4 (kurz: IPv4) ist aufgrund seiner technischen Konfiguration auf insgesamt 2³² (4.294.967.296) IP-Adressen limitiert. Durch die steigende Anzahl an Geräten im Internet wurde bald klar, dass diese Limitierung langfristig ein Problem darstellen würde. Es wurde nach einer effektiven Methode gesucht, IP-Adressen einzusparen. Deshalb wurde die Network Address Translation (NAT) eingeführt.

Durch das Verfahren verwenden die Endgeräte ein sogenanntes Router Gateway. In den meisten Heimnetzwerken (LAN) verwendet der Router eine Gateway IP-Adresse im Format 192.168.X.1. Das Endgerät nutzt das Gateway, um seine private IP-Adresse gegen die öffentliche IP-Adresse auszutauschen. Nur so kann das Endgerät mit dem Internet kommunizieren. Die weitergeleiteten Ports sind hierbei ausschlaggebend.

Was ist ein NAT-Typ?

Der Begriff NAT-Typ wird hauptsächlich von Konsolen verwendet und signalisiert, ob und wiefern die aktuelle Konfiguration der NAT für Onlinedienste und Multiplayer-Spiele geeignet ist. Der NAT-Typ lässt sich ganz einfach ändern, indem man die, für das Spiel, erforderlichen Ports weiterleitet bzw. öffnet. Vor allem beim Parallelbetrieb von zwei Routern oder Access Points wird man gegebenenfalls auf eine problematische Netzwerkkonfiguration aufmerksam gemacht: Eine sogenannte „doppelte NAT“ kann zu diversen Problemen führen und sollte unbedingt behoben werden.

Für die Playstation gibt es die NAT-Typen 1, 2 & 3. Bei der Xbox werden diese als „offen“, „moderat“ und „strikt“ bezeichnet.

• NAT-Typ 1 (offen)
  Die Konsole ist direkt und ohne Firewall mit dem Gameserver verbunden. Die entsprechenden Ports wurden alle vom Router „weitergeleitet“.
• NAT-Typ 2 (moderat)
  Die erforderlichen Standardports des PSN oder von Xbox Live werden weitergeleitet.
• NAT-Typ 3 (strikt)
  Erforderliche Ports werden nicht ordnungsgemäß weitergeleitet und Online-Dienste sind blockiert.

Ich hoffe, dass ich Ihnen mit diesem Überblick helfen konnte. Für Fragen stehe ich gerne in den Kommentaren zur Verfügung.

Ganz interessant: Durch IPv6 wird die Network Address Translation (NAT) überflüssig.