La mayoría de los dispositivos conectados a Internet en todo el mundo no tienen su propia dirección IP pública. Se encuentran en una red privada, comparten una única dirección IP pública y dependen de un router para realizar la traducción entre ambas. Ese router se encarga de NAT: Traducción de direcciones de red. En este artículo se explica qué hace el NAT, por qué está tan extendido y qué implica para tu SIM de Simbase.

Qué hace el NAT

Una pasarela NAT se sitúa entre una red privada e Internet pública. Su función consiste en reescribir las direcciones IP de los paquetes para que:

• Tráfico saliente Desde un dispositivo privado, parece que proviene de la IP pública de la pasarela.

• Tráfico de retorno El tráfico procedente de Internet que llega a la pasarela se redirige al dispositivo privado adecuado.

Una guía paso a paso simplificada:

1. Tu ordenador portátil (IP privada 192.168.1.10) envía una solicitud a un servidor web.

2. El paquete sale de tu ordenador portátil con el campo «origen» 192.168.1.10 y destino 93.184.216.34 (el servidor).

3. El router o la pasarela NAT intercepta el paquete. Sustituye la dirección de origen por su propia IP pública (por ejemplo, 203.0.113.5), señala el mapa (192.168.1.10:55124) ↔ (203.0.113.5:62001) en su tabla NAT, y lo reenvía.

4. El servidor responde a 203.0.113.5:62001.

5. El router consulta la tabla NAT, comprueba que se corresponde con 192.168.1.10:55124, reescribe la dirección de destino y reenvía la respuesta a tu ordenador portátil.

Tu ordenador portátil nunca supo que estaba detrás de un NAT. El servidor web nunca supo que había una red privada.

Por qué existe el NAT

Tres razones:

1. Conservación de direcciones IPv4. Hay unos 4.3 mil millones de direcciones IPv4, pero el número de dispositivos es mucho mayor. El NAT permite que miles de dispositivos compartan una misma dirección.

2. Protección adicional. No se puede acceder directamente desde Internet a los dispositivos que se encuentran detrás de NAT. Los paquetes enviados a la puerta de enlace que no tengan una entrada correspondiente en la tabla NAT se descartan. Se trata de una configuración predeterminada útil, pero no es un cortafuegos y no se debe considerar como tal.

3. Independencia de la red. Cada red privada puede utilizar el mismo espacio de direcciones (192.168.x.x) sin coordinarse con nadie más.

Las desventajas de NAT

• Las conexiones entrantes están bloqueadas por defecto. Si algo en Internet quiere comunicarse con tu dispositivo, no puede iniciar la conexión. Existen soluciones alternativas (redireccionamiento de puertos, travesía de NAT, «hole-punching»), pero son complejas y poco fiables.

• Algunos protocolos tienen dificultades. Cualquier cosa que incorpore direcciones IP en la carga útil de la aplicación (algunas tecnologías VoIP antiguas, el modo activo de FTP, ciertos protocolos VPN) deja de funcionar bajo NAT, a menos que la pasarela disponga de funciones de apoyo específicas.

• El seguimiento de conexiones tiene sus límites. Los dispositivos de muy alto rendimiento pueden agotar la tabla NAT en las pasarelas pequeñas.

• La tala es más difícil. Desde el punto de vista de Internet, todos tus dispositivos aparecen como una única dirección IP, por lo que para atribuir el tráfico a un dispositivo concreto se necesitan los registros de la pasarela NAT.

NAT y tarjetas SIM de Simbase

Por defecto, Cada tarjeta SIM de Simbase se encuentra detrás de una pasarela NAT en el núcleo móvil de Simbase. Esto significa:

• La tarjeta SIM puede iniciar una salida conexiones a tus API, servidores MQTT, servidores web y cualquier otro recurso de Internet.

• La tarjeta SIM no puede aceptar llamadas entrantes conexiones. Tus servidores no pueden establecer una conexión directa con la SIM.

• La tarjeta SIM recibe un IP privada que no se ve desde Internet.

Para los casos de uso típicos del IoT (un dispositivo que consulta un servidor o envía datos a través de MQTT o HTTP), esto es exactamente lo que necesitas. Es seguro, sencillo y no supone ningún coste adicional.

Cuando el NAT se convierte en un problema

El NAT te pone trabas cuando más lo necesitas acceder al dispositivo desde el exterior:

• SSH remoto a un router o una puerta de enlace

• Interfaz de usuario de configuración remota en un dispositivo implementado

• Iniciada por el servidor enviar una orden al dispositivo (por ejemplo, «despertarse e informar»)

• Celebrar un servicio religioso en el dispositivo (servidor web, señal de la cámara RTSP)

• VPN de sitio a sitio terminado en el dispositivo

Para cualquiera de estas opciones, es necesario anular el NAT de esa tarjeta SIM. Simbase lo hace asignando un Dirección IP pública, que desvía el tráfico a través de una pasarela dedicada con una dirección enrutable.

Ver Direcciones IP públicas para los pasos.

NAT frente a CGNAT

Es posible que veas CGNAT (NAT de nivel de operador) en los debates sobre redes móviles. El CGNAT es un NAT que se aplica a nivel del operador. Tu operador aplica el NAT a tu conexión detrás de su IP pública antes de que tu tráfico llegue a Internet. La mayoría de las redes móviles para consumidores utilizan el CGNAT. Desde el punto de vista del dispositivo, es idéntico al NAT convencional.

Las tarjetas SIM sin una dirección IP pública se redirigen mediante NAT en la pasarela de Simbase. El efecto es el mismo que el del CGNAT en una red móvil de consumo: una dirección IP privada en el dispositivo, una dirección pública compartida que da a Internet y ninguna conexión entrante.

Preguntas frecuentes

Relacionado

• Direcciones IP — el artículo principal sobre IPv4 y las subredes

• Direcciones IP privadas frente a públicas — lo que se puede consultar en Internet

• Direcciones IP públicas — asignar una dirección enrutable a una tarjeta SIM

• VPN — acceder a dispositivos que no tienen una dirección IP pública