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NEXUS didattica

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Informatica / Lezione Teorica

Il Protocollo NAT e PAT (NAPT)

Funzionamento della traduzione degli indirizzi di rete, tipologie di NAT, gestione delle porte e simulatore interattivo di routing.

1. Cos'Γ¨ il NAT (Network Address Translation)

Il NAT Γ¨ una tecnica utilizzata dai router per modificare le informazioni relative agli indirizzi IP presenti nell'intestazione dei pacchetti IP mentre transitano attraverso un confine di routing (tipicamente tra una rete locale privata e Internet). Il suo obiettivo primario Γ¨ mitigare l'esaurimento degli indirizzi IPv4 mappando un intero pool di IP privati su uno o pochi indirizzi IP pubblici.

Obiettivi Principali:
    Conservazione degli IP: Permette a centinaia di dispositivi locali di condividere un unico IP pubblico.
    Sicurezza e Privacy: Nasconde la struttura topologica della rete interna agli osservatori esterni su Internet.

2. Tipologie di NAT

Esistono diverse varianti implementative del NAT a seconda di come viene effettuata l'associazione:

Tipologia NAT Descrizione del Meccanismo Caso d'Uso Tipico
NAT Statico (1-to-1) Associazione fissa e permanente tra un indirizzo IP privato e un indirizzo IP pubblico dedicato. Esporre server interni (es. Web o Mail server) accessibili dall'esterno.
NAT Dinamico (Pool) Associa un IP privato a un indirizzo IP pubblico preso da un pool disponibile al momento della connessione. Reti aziendali con un numero limitato di IP pubblici disponibili per i dipendenti.
PAT / NAPT (Many-to-1) PiΓΉ dispositivi condividono un unico IP pubblico distinguendo le sessioni tramite le porte TCP/UDP. Reti domestiche e SOHO (es. router Wi-Fi di casa).

3. Come funziona il PAT (Port Address Translation)

Nel PAT (noto anche come NAT overload), il router modifica sia l'indirizzo IP sorgente che la porta di livello di trasporto. Quando un pacchetto esce dalla LAN, il router memorizza in una tabella di traduzione la corrispondenza tra IP_Privato:Porta_Privata e IP_Pubblico:Porta_Pubblica, consentendo di smistare correttamente le risposte in arrivo.

4. Simulatore Interattivo: Tabella di Traduzione NAT/PAT

Simula il transito di un pacchetto attraverso il router per osservare la traduzione degli indirizzi e delle porte di trasporto.

nat-router@nexus-sys:~# NAPT / PAT Translation Engine
> Seleziona un flusso di traffico e avvia la simulazione NAT per visualizzare la tabella di routing.