Работа в сочетании с протоколом UDP

В случае UDP не существует понятия установки соединения, клиента и сервера. Как должен вести себя NAT, когда с некоторого IP-адреса посылается UDP-пакет с выбранным номером исходящего порта на другой, целевой, адрес с указанием порта?

Примером работы NAT с UDP служит программа Skype. Для работы этой программы важна высокая скорость и одноранговая сеть без промежуточных узлов, которые могут тормозить ее работу (неприемлемы понятия клиента и сервера, используемые в TCP).

Устройство, на котором работает NAT, использует временное кэширование соответствий для UDP аналогично соответствиям в таблице для протокола TCP. Для UDP вводится виртуальное понятие установки соединений: если первый пакет идет из локальной сети в глобальную, появляется запись в таблице.

192.168.1.1
200.200.10.10
	UDP

Пусть идет пакет 192.168.1.1 -> 200.200.10.10, порт отправителя – 2001, порт получателя – 1050. Пакет передается на MAC адрес узла 192.168.1.10 (узел-концентратор с NAT).

Номер порта	IP-адрес отправителя	Порт отправителя	На что подменять
	192.168.1.1		89.110.5.5

У себя в таблице концентратор фиксирует, что для UDP было выполнено обращение с порта 2001, IP – 192.168.1.1, концентратор выделяет и указывает порт для этого соединения – пусть это будет 30002 (30001 уже занят) и указывает свой внешний адрес – 89.110.5.5. Далее по этой записи в таблице выполняется подмена: 192.168.1.1 –> 89.110.5.5, адрес и порт получателя не изменяются, протокол – UDP, порт отправителя 2001 -> 30002.

89.110.5.5
200.200.10.10
	UDP

Обратный пакет идет с 200.200.10.10, порт 1050 -> порт 30002 адреса 89.110.5.5. При этом выполняется трансляция (выясняется номер порта получателя, указанный в пакете - 30002), узел-концентратор получает из таблицы адрес и порт узла (192.168.1.1 и 2001 соответственно), который пользуется таким внешним портом, подменяет значения получателя в пакете и отправляет ему пакет по MAC-адресу.

200.200.10.10
89.110.5.5
	UDP

200.200.10.10
192.168.1.1
	UDP

Таким образом, при использовании UDP также выполняется трансляция, но основанием для нее является появление в динамической таблице NAT записи с соответствием адресов и портов и указанием, что это UDP.

В таблице в случае UDP появляется дополнительная колонка со временем, которая позволяет удалить запись, если логическое соединение не используется в течение длительного промежутка времени. После удаления порт 30002 может быть использован повторно. Такой подход применяется, поскольку в случае UDP из-за отсутствия соединений нельзя с уверенностью сказать, используется ли внешний порт локальным узлом. В TCP такой проблемы не существует, т.к. TCP-соединение активно всегда (если пользовательской активности нет, то производится зондирование нулевым окном). Чтобы логическое соединение для UDP не разрывалось, периодически нужно передавать некоторую информацию.

Для работы динамического NAT с UDPвводится понятие логического соединения. Такое соединение разрывается при отсутствии активности в течение некоторого времени.

Дата добавления: 2014-11-16