[Network] NAT: Network Address Translation

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정의

NAT (Network Address Translation) 는 IP 주소를 변환하는 기법. 주로 사설 IP 를 public IP 로, 또는 반대로 매핑.

왜 필요한가

• IPv4 주소 고갈: 사내 100 대 호스트가 1 public IP 공유
• 보안: 내부 호스트 은닉
• 정책: 특정 서비스만 외부 노출

종류

SNAT (Source NAT)

아웃바운드 트래픽의 source IP 를 변경. 홈 라우터 기본 동작:

• 내부 192.168.1.10:12345 → 203.0.113.5:12345
• 응답 오면 매핑 테이블 참조하여 원래 클라이언트로 전달

DNAT (Destination NAT)

인바운드 트래픽의 destination IP 를 변경. 포트 포워딩:

• 외부 203.0.113.5:80 → 내부 192.168.1.10:8080

PAT (Port Address Translation, NAPT)

포트까지 매핑. 한 public IP 를 여러 호스트가 공유:

• 192.168.1.10:12345 → 203.0.113.5:1001
• 192.168.1.11:12345 → 203.0.113.5:1002

거의 모든 실제 NAT 는 PAT.

클라우드 NAT

AWS

• NAT Gateway: 관리형, 프라이빗 서브넷의 아웃바운드
• NAT Instance: 자체 관리 EC2

흐름

private subnet → NAT Gateway (public subnet) → Internet Gateway → Internet

함정

• NAT traversal: P2P (WebRTC, BitTorrent) 는 NAT 통과 어려움 → STUN, TURN 서버 필요
• Hairpin NAT: 내부에서 자기 public IP 로 접근하는 경우
• NAT 만료: 매핑 테이블은 유휴 시 만료 → long-lived TCP 는 keep-alive 필요

참고

• IP
• CIDR / 서브네팅
• AWS VPC