Sie haben vielleicht schon von etwas gehört, das als IP-Adresse^{(IP Address)} bezeichnet wird – wenn nicht, beginnen Sie damit, unseren Artikel zu lesen, in dem das Konzept erklärt wird – aber für diesen Artikel über NAT ( Network Address Translation ) müssen Sie wissen, dass IP-Adressen begrenzt sind. Sie können auch nicht zwei Geräte in einem Netzwerk mit derselben IP-Adresse^{(same IP address)} haben . 

Das Problem ist, dass verschiedene Netzwerke, wie Ihr Heimnetzwerk und Computer im Internet insgesamt, unweigerlich dieselben IP-Adressen haben oder Inkompatibilitäten bei der Einrichtung ihrer Netzwerkadressen aufweisen. NAT löste sowohl das Problem der Knappheit von IP-Adressen als auch von inkompatiblen Netzwerken, die miteinander kommunizieren müssen. 

Meistens brauchen Sie sich darüber keine Sorgen zu machen, aber manchmal sind Ihre Internetprobleme darauf zurückzuführen, dass NAT schief geht. Ein grundlegendes Verständnis dessen, was NAT ist und wie es funktioniert, kann also helfen, das Problem zu lösen.

Wo findet NAT statt?^{(Where Does NAT Happen?)}

Bei normalen Benutzern wie uns ist NAT eine Aufgabe, die von Ihrem Router erledigt wird. Dem Router wird von Ihrem Dienstanbieter eine IP - Adresse zugewiesen^{(IP address assigned to it by your service provider)} . Das ist die Adresse, die der Rest des Internets sieht. Jedem^(Every) Gerät in Ihrem Heimnetzwerk wird eine private IP-Adresse zugewiesen, über die sie miteinander kommunizieren. 

Wenn ein Gerät in Ihrem Netzwerk mit der Außenwelt kommunizieren möchte, springt der Router dafür ein. Der Router hat eine öffentliche IP-Adresse, die alle anderen sehen. Es verfolgt, welche privaten IP-Adressen welchen Datenverkehr angefordert haben, und stellt sicher, dass die Datenpakete an das richtige Gerät weitergeleitet werden.

Private vs. öffentliche IP-Adressen^{(Private Vs Public IP Addresses)}

Bevor wir auf die Arten von NAT eingehen^(NAT) , denen Sie begegnen werden, ist es eine gute Idee, schnell private und öffentliche IP-Adressen zu besprechen.

Per Konvention sind bestimmte Bereiche von IP-Adressen für bestimmte Zwecke reserviert. Öffentliche IP^{(Public IP)} -Adressen sind für mit dem Internet verbundene Geräte wie Ihren Router oder Webserver reserviert. Ihr ISP weist Ihrem Router eine öffentliche IP-Adresse zu, und das ist die Adresse, die alle Außenstehenden im Internet sehen. Normalerweise ist eine private Internetadresse so etwas wie 192.168.0.X oder 10.1.1.X, aber das variiert von Router zu Router. Während private Adressen innerhalb eines privaten Netzwerks eindeutig sein müssen, sind sie zwischen privaten Netzwerken mit ziemlicher Sicherheit gleich.

Eine öffentliche IP-Adresse ist, wie oben erwähnt, diejenige, die von allen anderen im Internet gesehen wird. Wenn Sie eine Website besuchen, wird Ihr Browser mit seiner öffentlichen IP-Adresse verbunden. Typischerweise erlauben Heimrouter keinen direkten Zugriff über ihre öffentliche IP-Adresse, die nicht von ihnen initiiert wurde. Das bedeutet, dass Sie nicht einfach die öffentliche Adresse des Routers Ihres Freundes eingeben und Zugriff auf Geräte in seinem Netzwerk haben können.

Einige Webdienste und Geräte, wie z. B. Videospielkonsolen, erfordern jedoch einen nachsichtigeren Ansatz. Hier kommen verschiedene NAT -Typen ins Spiel. Häufig entstehen Probleme dadurch, dass der NAT - Typ Ihrer Verbindung für den Diensttyp, den Sie zu verwenden versuchen, falsch ist. Als Nächstes werden wir NAT- Typen ausführlicher behandeln.

NAT-Typen^{(NAT Types)}

Während die Grundidee von NAT nicht allzu kompliziert ist, gibt es in der Praxis viele Nuancen, wie es tatsächlich funktioniert. Es gibt verschiedene Arten von NAT , die für unterschiedliche Übersetzungsanforderungen geeignet sind. 

Statisches NAT^{(Static NAT)}

Der statische Stil von NAT ordnet eine bestimmte private IP-Adresse einer bestimmten öffentlichen IP-Adresse zu. Mit statischem NAT ist es möglich, direkt auf das Gerät zuzugreifen, das der öffentlichen Adresse zugeordnet ist. 

Dies ist die Art von NAT, die für Webserver^{(web servers)} verwendet wird , die auch Teil eines privaten Netzwerks sind. Wenn Sie über diese statische Karte auf den Server zugreifen, können Sie nicht auch auf die anderen Geräte in seinem privaten Netzwerk zugreifen. Der Server selbst kann jedoch problemlos mit den Geräten in seinem privaten Netzwerk kommunizieren.

Dynamisches NAT^{(Dynamic NAT)}

Dynamisches NAT^{(Dynamic NAT)} wird verwendet, wenn Sie über einen Pool öffentlicher IP-Adressen verfügen, die Sie den Geräten in Ihrem privaten Netzwerk dynamisch zuweisen möchten. 

Dies wird nicht für den Zugriff auf den Webserver von außerhalb des Netzwerks verwendet. Wenn ein Gerät im privaten Netzwerk auf das Internet oder eine andere Ressource außerhalb des privaten Netzwerks zugreifen möchte, wird ihm stattdessen eine der öffentlichen IP-Adressen im Pool zugewiesen. 

NAT-Überlastung (PAT)^{(NAT Overload (PAT))}

Mit Elementen sowohl des statischen als auch des dynamischen NAT ist der NAT -Überlastungsstil die häufigste Form und wird von den meisten Heimroutern verwendet. Es ist unter anderem als NAT mit Port Address Translation ( PAT ) bekannt.

In den meisten Fällen ist Ihrem Router eine öffentliche IP-Adresse zugewiesen, aber alle Geräte in Ihrem Netzwerk möchten wahrscheinlich Internetzugang. Mittels NAT -Overload baut der Router eine Verbindung zwischen seiner öffentlichen IP-Adresse und der des Servers auf. Anschließend sendet er die Pakete an den Server, weist aber auch einen Rückzielport zu. 

Dadurch weiß es, welche Pakete für welche IP-Adresse in Ihrem privaten Netzwerk bestimmt sind. Das ist übrigens der PAT - Teil des Prozesses.

Proprietäre NAT-Typen^{(Proprietary NAT Types)}

Um die Dinge noch mehr durcheinander zu bringen, haben einige Unternehmen beschlossen, ihre eigenen NAT- Klassifizierungen auf die Dinge zu schlagen. Dies gilt hauptsächlich für Spielkonsolen, und Sie werden feststellen, dass Sie bei einem Netzwerktest feststellen, dass Sie etwas wie NAT Type 2 oder NAT Type D verwenden . 

Diese Klassifizierungen sind spezifisch für die Konsolen- oder Gerätehersteller und Sie sollten deren offizielle Dokumentation überprüfen, um herauszufinden, was jede Klassifizierung tatsächlich bedeutet.

Allgemeine Fixes für NAT-Probleme^{(Common Fixes for NAT Issues)}

Meistens funktioniert NAT^(NAT) für die meisten Menschen perfekt und mit vollständiger Transparenz. Manchmal funktioniert es jedoch nicht richtig oder ist im Weg. 

Noch einmal, Spielkonsolen stoßen höchstwahrscheinlich auf Probleme, da einige ihrer Dienste Ihr Netzwerk benötigen, um Zugriffsanfragen an Ihre öffentliche IP-Adresse von außen zu akzeptieren, da Standard- NAT - Konfigurationen dies normalerweise nicht zulassen. Die gute Nachricht ist, dass es einige gängige Korrekturen gibt, die Sie ausprobieren können, um NAT weniger restriktiv zu gestalten und eingehende Verbindungen zuzulassen.

Greifen Sie zunächst auf Ihren Router zu (laut dessen Handbuch) und prüfen Sie, ob UPnP (Universal Plug and Play) eingeschaltet ist. Diese Funktion ermöglicht es Anwendungen in Ihrem lokalen Netzwerk, Ports automatisch weiterzuleiten,^{(forward ports)} ohne dass Sie sich mit den Netzwerkeinstellungen herumschlagen müssen. Beachten Sie jedoch, dass jede bösartige Software in Ihrem Netzwerk, z. B. Malware, ebenfalls UPnP verwenden kann . Stellen Sie^(Make) sicher, dass alle Ihre Geräte gescannt und gelöscht werden, wenn Sie diese Funktion verwenden.

Sie haben auch die Möglichkeit, eine manuelle Portweiterleitung durchzuführen, sodass Geräte, die eine weniger strenge Verbindung benötigen, diese von Fall zu Fall erhalten können.

Es ist nur natürlich ^{(It’s Only NATural )}

Das ist alles, was Sie wissen müssen, was NAT ist, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern. Die wirklichen Grundlagen der Funktionsweise von NAT können schnell kompliziert werden, aber solange Sie verstehen, was NAT auf hoher Ebene tut und warum es manchmal schief geht, werden Sie auch verstehen, warum bestimmte Korrekturen funktionieren oder nicht, wenn Sie es ausführen in Netzwerkprobleme.

What Is NAT, How Does It Work, and Why Is It Used?

You might have heard of something called аn IP Address, – if you haven’t, start off by reading our article explaining the concept – but for this article on NAT (Network Address Translation) you need to know that IP addresses are limited. You also can’t have two devices on a network with the same IP address. 

The problem is that different networks, such as your home network and computers on the internet as a whole, will inevitably have the same IP addresses or have incompatibilities in how their network addresses are set up. NAT solved both the problem of IP address scarcity and incompatible networks that need to talk to each other. 

Most of the time it’s not something you need to worry about, but sometimes your internet woes are a result of NAT going wrong. So having a basic understanding of what NAT is and how it works can help solve the issue.

Where Does NAT Happen?

In the case of regular users like us, NAT is a job handled by your router. The router has an IP address assigned to it by your service provider. That’s the address that the rest of the internet sees. Every device on your home network is assigned a private IP address, which is what they’ll use to talk to each other. 

When a device on your network wants to communicate with the outside world, the router stands in for it. The router has a public IP address, which everyone else sees. It keeps track of which private IP addresses requested what traffic and makes sure the data packets are routed to the right device.

Private Vs Public IP Addresses

Before we get into the types of NAT you’ll encounter, it’s a good idea to quickly discuss private and public IP addresses.

By convention, certain ranges of IP addresses are reserved for specific purposes. Public IP addresses are reserved for the internet-facing devices such as your router or web servers. Your ISP allocates a public IP address to your router and that’s the address that all outsiders on the web see. Typically a private internet address is something like 192.168.0.X or 10.1.1.X, but this varies from one router to the next. While private addresses have to be unique within a private network, they are almost certainly the same between private networks.

A public IP address, as mentioned above, is the one seen by everyone else on the internet. When you visit a website, your browser is connected to its public IP address. Typically, home routers don’t allow direct access through its public IP address that wasn’t initiated by it. This means you can’t just type in the public address of your friend’s router and have access to devices on their network.

However, some web services and devices, such as video game consoles, need a more lenient approach. This is where various NAT types come into play. Often problems arise from your connection’s NAT type being wrong for the type of service you’re trying to use. We’ll cover NAT types in more detail next.

NAT Types

While the basic idea of what NAT is isn’t too complicated, in practice there’s a lot of nuance to how it actually works. There are various types of NAT that are appropriate for different translation needs. 

Static NAT

The static style of NAT maps one specific private IP address to a specific public IP address. With static NAT it’s possible to access the device mapped to the public address directly. 

This is the type of NAT used for web servers that are also part of a private network. When accessing the server through this static map, you can’t also access the other devices on its private network. The server itself, however, can talk to the devices on its private network with no issue.

Dynamic NAT

Dynamic NAT is used when you have a pool of public IP addresses that you want to dynamically assign to the devices on your private network. 

This is not used for web server access from outside the network. Instead, when a device on the private network wants to access the internet or another resource not on the private network, it is assigned one of the public IP addresses in the pool. 

NAT Overload (PAT)

With elements of both static and dynamic NAT, the NAT overload style is the most common form and is what most home routers use. It’s known as NAT with Port Address Translation (PAT) among other names.

In most cases, your router has one public IP address assigned to it, yet all the devices on your network probably want internet access. Using NAT overload the router sets up a connection between its public IP address and that of the server. It then sends the packets to the server, but also assigns a return destination port. 

This helps it know which packets are meant for which IP address on your private network. That’s the PAT part of the process, incidentally.

Proprietary NAT Types

To muddle things even more, some companies have decided to slap their own NAT classifications on things. This is mostly applicable to game consoles and you’ll find that when you do a network test, it will tell you that you’re using something like NAT Type 2 or NAT Type D. 

These classifications are specific to the console or device makers and you should check their official documentation to figure out what each classification actually means.

Common Fixes for NAT Issues

Most of the time, for most people, NAT works perfectly and with complete transparency. Sometimes however, it malfunctions or gets in the way. 

Once again, game consoles are most likely to run into issues, because some of their services need your network to accept access requests to your public IP address from outside, since standard NAT configurations usually don’t allow this. The good news is that there are a few common fixes you can try to make NAT less restrictive and allow incoming connections.

First, access your router (according to its manual) and check if UPnP (universal plug and play) is switched on. This feature allows applications on your local network to automatically forward ports without you needing to mess around with network settings. Just be advised that any malicious software on your network, such as malware, can also make use of UPnP. Make sure your devices are all scanned and cleared if you use this function.

You also have the option of doing manual port forwarding, so that devices that need a less strict connection can get it on a case-by-case basis.

It’s Only NATural 

That’s all you need to know about what NAT is to get you started. The real nuts and bolts of how NAT works can get complicated quickly, but as long as you understand what NAT does at a high level and why it sometimes goes wrong, you’ll also understand why certain fixes work or won’t when you run into network issues.

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