Dreißig Laptops, eine Adresse
In Ihrem Büro arbeiten dreißig Leute im Internet. Von außen sieht es aus, als gäbe es nur einen Absender. Alle dreißig teilen sich eine einzige öffentliche Adresse.
Wie kommt die Antwort auf eine Anfrage dann beim richtigen Laptop an? Das erklärt diese Lektion.
Am Ende dieser Lektion
Notiz
Ich kann erklären, wie viele Geräte eine öffentliche Adresse teilen.
Schlüsselwörter
| Begriff | Was er bedeutet | Beispiel |
|---|---|---|
| Private Adresse | eine IP-Adresse, die nur im eigenen Netzwerk gilt | 192.168.1.23 |
| Öffentliche Adresse | eine IP-Adresse, die im Internet eindeutig ist | 203.0.113.5 |
| NAT | die Übersetzung zwischen privaten und öffentlichen Adressen | |
| Router | ein Gerät, das Netzwerke miteinander verbindet | |
| Gateway | das Gerät, über das ein Netzwerk nach draußen geht | |
| Firewall | Regeln, die bestimmen, welcher Verkehr durchdarf |
Die Zellen, die Lernende ausfüllen, bleiben in dieser Vorschau leer.
Zu wenige Adressen für alle
Es gibt nur etwa vier Milliarden IPv4-Adressen. Das reicht nicht für jedes Gerät der Welt.
Deshalb sind drei Bereiche für private Adressen reserviert. Sie gelten nur im eigenen Netzwerk und dürfen sich in vielen Büros wiederholen. Im Internet sind sie nicht erreichbar.
Die privaten Bereiche
| Bereich | Beispiel | Wo sieht man ihn oft? |
|---|---|---|
| 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 | 10.0.0.11 | Große Firmen, Rechenzentren |
| 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 | 172.20.0.5 | Firmennetze und VPNs |
| 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 | 192.168.1.23 | Büros und Zuhause |
Die Zellen, die Lernende ausfüllen, bleiben in dieser Vorschau leer.
NAT übersetzt am Router
Der Router hat eine öffentliche Adresse nach draußen. Verlässt eine Anfrage das Büro, tauscht er die private Absenderadresse gegen die öffentliche aus. Das ist NAT.
Damit die Antwort zurückfindet, vergibt er auch einen neuen Port. In einer Tabelle merkt er sich, wer was geschickt hat.
Beispiel: die Tabelle des Routers
| Privat (Absender) | Öffentlich (nach draußen) | Ziel |
|---|---|---|
| 192.168.1.23:51544 | 203.0.113.5:40001 | 198.51.100.7:443 |
| 192.168.1.31:49822 | 203.0.113.5:40002 | 198.51.100.7:443 |
| 192.168.1.40:50110 | 203.0.113.5:40003 | 198.51.100.9:443 |
Die Zellen, die Lernende ausfüllen, bleiben in dieser Vorschau leer.
Ausprobieren: die Antwort zuordnen
# Die Übersetzungstabelle des Routers: privat -> öffentlich
echo "192.168.1.23:51544 203.0.113.5:40001" > nat.txt
echo "192.168.1.31:49822 203.0.113.5:40002" >> nat.txt
echo "192.168.1.40:50110 203.0.113.5:40003" >> nat.txt
# Zu welchem Gerät gehört die Antwort, die an Port 40002 ankommt?
grep ":40002" nat.txt
# Ändern Sie 40002 in 40003 und klicken Sie auf Ausführen.
Ein häufiger Irrtum
Warnung
Manche halten NAT für eine Firewall. Es verbirgt zwar private Adressen, aber nur als Nebenwirkung. Eine Firewall ist ein eigener Satz von Regeln. Verlassen Sie sich nie allein auf NAT.
Das Gateway ist die Tür nach draußen
Ihr Laptop kennt nur Geräte im eigenen Netz. Will er eine Adresse außerhalb erreichen, gibt er die Nachricht an sein Gateway.
Das ist in einem Büro meist der Router. Er kennt den Weg weiter. Ist am Laptop kein Gateway eingetragen, funktioniert das lokale Netz, aber das Internet nicht.