電信級NAT

電信級NAT或運營商級NAT（Carrier-grade NAT，縮寫CGN），也稱大規模NAT（large-scale NAT，縮寫LSN）是一種為IPv4網路端點（尤其是住宅網路）設計的方法，通過嵌入在網路運營商網路中的中間盒網路地址轉換（NAT）設備，將已配置的專用網路地址翻譯到公網IPv4地址，允許許多終端站點共享一個小型公共地址池。這將NAT功能及配置從客戶端駐地轉移到網際網路服務提供商網路。

基本介紹

• 中文名：電信級NAT
• 外文名：Carrier-grade NAT
• 縮寫：CGN
• 也稱：大規模NAT
• 目的：一種IPv4位址枯竭的緩解方法
• 學科：網際網路術語

簡介

電信級NAT已被提議作為一種IPv4位址枯竭的緩解方法。

電信級NAT的批評者批評以下幾個方面：

• 與任何形式的NAT一樣，它損害端到端原則。
• 它有顯著的安全性、可擴展性和可靠性問題，因為其有狀態屬性。
• 它使保留記錄供執法行動更加困難，除非也記錄地址的翻譯。
• 它使託管服務變成不可能。
• 當需要公網IP位址時（例如託管Web主機），它不解決IPv4地址耗盡問題。

CGN的一種使用場景可以描述為NAT444，因為一些客戶與公共伺服器的連線將通過三個不同的IPv4定址域：客戶自己的私有網路，運營商的私有網路，以及公共網際網路。

另一種CGN場景是雙棧精簡版（Dual-Stack Lite，也稱DS-Lite），其中運營商的網路使用IPv6，因此只需要兩個IPv4定址域。

共享地址空間

如果一個ISP部署CGN並使用RFC 1918地址空間給他們的用戶，那么已經使用RFC 1918空間的客戶設備存在停止工作的風險。原因是如果網路接口的內部與外部地址相同，路由和NAT將不工作。

這促使一些ISP在ARIN內制定策略，為CGN分配新的私有地址空間，但ARIN推遲它，直至IETF實現策略表明這個問題不是典型的分配但是為技術目的保留（根據RFC 2860）。

IETF創建了RFC 6598，詳述了為ISP CGN部署使用的共享地址空間，以及NAT設備可以處理在入站和出站接口上出現的相同地址。ARIN根據此分配的需要將空間返還給IANA。分配的地址塊為100.64.0.0/10。

問題

• 試圖找出IPv4地址是否為公網的設備或軟體必須更新以識別新的空間。
• 為NAT設備分配更多私有IPv4地址空間可能會延長到IPv6的過渡。

缺點

電信級NAT通常會阻止ISP客戶使用連線埠映射，因為網路地址轉換（NAT）通常通過將網路中NAT設備的連線埠映射到外部接口的其他連線埠來實現，這樣路由器才能映射回響到正確的設備。在電信級NAT網路中，即使消費者端的路由器可能已配置為連線埠轉發，ISP處運行CGN的“主路由器”仍將阻止連線埠轉發，因此實際的連線埠將不是消費者配置的連線埠。為了克服前者的缺點，連線埠控制協定（PCP）已在RFC 6887中標準化。

此外，在極少數情況下，可能遇到基於IP位址的封禁問題。以維基百科為例，系統可能封禁傳送垃圾信息的用戶的IP。如果該用戶在一個電信級NAT後面，其他與垃圾傳送者共享使用同一公網IP位址的正常用戶也將被錯誤阻止。