NAT 개념 완전 정리!

NAT(Network Address Translation) 개념 정리

NAT(Network Address Translation)는 인터넷 연결에서 필수적인 기술 중 하나입니다. IP 주소 부족 문제를 해결하고, 내부 네트워크 보안을 강화하는 역할을 합니다. 이번 글에서는 NAT의 개념부터 다양한 방식, 장단점까지 자세하게 설명하겠습니다.

 

 

1. NAT란 무엇일까요?

NAT는 말 그대로 '네트워크 주소 변환'을 의미합니다. 내부 네트워크에서 사용하는 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환해주는 역할을 합니다.

• IP 주소 부족 문제 해결: IPv4 주소는 32비트로 구성되어 있어 주소 수가 한정적입니다. NAT를 사용하면 여러 장치가 하나의 공인 IP 주소를 공유할 수 있습니다.
• 보안 강화: 외부에서 내부 네트워크 장치를 직접적으로 접근할 수 없게 만들어 보안을 강화합니다.

2. NAT의 필요성

1. IP 주소 자원 절약
   각 장치마다 공인 IP 주소를 할당하기에는 자원이 부족합니다. NAT를 사용하면 내부 장치는 사설 IP를 사용하고, 인터넷에 연결할 때만 공인 IP로 변환됩니다.
2. 내부 네트워크 보호
   외부에서 직접적으로 내부 장치를 확인할 수 없으므로 보안이 강화됩니다.
3. 네트워크 유연성 증가
   내부 네트워크 구조 변경 시에도 외부에는 공인 IP 하나만 보이기 때문에 유연하게 네트워크를 관리할 수 있습니다.

3. NAT의 동작 원리

NAT는 라우터나 방화벽 장치에서 동작하며, 패킷의 IP 헤더를 변환합니다. NAT의 기본적인 동작은 다음과 같습니다.

1. 내부 네트워크에서 패킷 전송
   내부 장치가 외부로 데이터를 보내면, NAT 장치는 패킷의 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환합니다.
2. NAT 테이블 생성
   변환된 패킷 정보(내부 IP, 포트, 외부 IP, 포트)를 NAT 테이블에 저장합니다. 이를 통해 응답 패킷이 돌아올 때 어떤 내부 장치로 전달할지 알 수 있습니다.
3. 외부 네트워크에서 응답 수신
   외부 서버에서 응답 패킷을 보내면, NAT 장치는 NAT 테이블을 확인해 다시 내부 장치의 사설 IP 주소로 변환한 후 전달합니다.

4. NAT의 종류

정적 NAT	하나의 사설 IP 주소를 하나의 공인 IP 주소로 매핑하는 방식입니다.
동적 NAT	여러 사설 IP 주소를 미리 정의된 공인 IP 주소 풀에서 임시로 할당받아 사용하는 방식입니다.
PAT(포트 주소 변환)	하나의 공인 IP 주소를 여러 장치가 포트를 통해 공유하는 방식입니다. 흔히 사용되는 방식입니다.

5. NAT의 장단점

장점	단점
IP 주소 절약	연결 지연이 발생할 수 있음
내부 네트워크 보안 강화	P2P, VPN 연결 시 문제가 발생할 수 있음
네트워크 구조 변경 시 유연성 제공	특정 애플리케이션이 오작동할 수 있음

6. NAT 설정 시 주의할 점

1. 포트 포워딩 설정 필요
   내부 서버(예: 웹 서버)를 외부에서 접근할 필요가 있다면, NAT에서 포트 포워딩 설정이 필요합니다.
2. 애플리케이션 호환성 확인
   일부 애플리케이션은 NAT 환경에서 잘 작동하지 않을 수 있습니다. 특히 P2P나 VoIP 서비스는 주의해야 합니다.
3. NAT 테이블 크기 관리
   연결 수가 많으면 NAT 테이블이 가득 차서 연결이 끊어질 수 있습니다. 적절한 크기 관리가 필요합니다.

간단요약

1. NAT는 IP 주소를 변환해 IP 자원을 절약하고, 내부 네트워크를 보호하는 기술입니다.
2. 정적 NAT, 동적 NAT, PAT 등 다양한 방식이 있으며, 각각의 특징이 있습니다.
3. NAT는 장점이 많지만, 애플리케이션 호환성과 연결 지연 같은 단점도 존재합니다.