AWS NAT gateway - low-hill/Knowledge GitHub Wiki

NAT란?

NAT(Network Address Translation)는 네트워크 주소 변환 기술로, 내부 네트워크의 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하여 인터넷 통신을 가능하게 하는 중요한 메커니즘입니다.

• 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하는 기본적인 기술
• 1:1 매핑 방식으로 동작

NAT의 주요 특징과 장점

• IP 주소 절약: 제한된 공인 IP 주소를 여러 내부 호스트가 공유할 수 있게 합니다.
• 보안 강화: 내부 네트워크 구조를 외부에서 직접 볼 수 없게 하여 보안을 향상시킵니다.
• 유연한 네트워크 구성: 내부 네트워크 구조 변경 시 외부 연결에 영향을 주지 않습니다.
• 주소 충돌 해결: 서로 다른 네트워크에서 같은 사설 IP 주소를 사용할 수 있게 합니다.

NAT는 주로 라우터나 방화벽에서 구현되며, 패킷이 내부에서 외부로 나갈 때 사설 IP를 공인 IP로 변환하고, 외부에서 내부로 들어올 때 다시 공인 IP를 사설 IP로 변환합니다. 이 과정에서 NAT 변환 테이블을 사용하여 정확한 주소 매핑을 관리합니다.

NAT의 작동 원리

NAT는 작동 과정은 다음과 같습니다: a) 요청 단계:

• 내부 호스트(PrivateIP)가 인터넷으로 요청을 보냅니다.
• 이 요청은 NAT 기능을 제공하는 라우터를 통과합니다.
• NAT 라우터는 PrivateIP를 PublicIP로 변환합니다.
• 변환된 주소로 인터넷에 요청을 전송합니다. b) 응답 단계:
• 인터넷으로부터 응답이 NAT 라우터에 도착합니다.
• NAT 라우터는 NAT 변환 테이블을 참조합니다.
• 테이블 정보를 바탕으로 PublicIP를 원래의 PrivateIP로 다시 변환합니다.
• 변환된 주소로 내부 호스트에 응답을 전달합니다.

NAT 변환 테이블

NAT 변환 테이블은 이 과정의 핵심입니다. 아래는 NAT 변환 테이블의 예시 입니다:

Private IP	Public IP
192.168.1.10	203.0.113.1
192.168.1.20	203.0.113.2
192.168.1.30	203.0.113.3

이 테이블은 다음 정보를 포함합니다:

• Private IP: 내부 네트워크의 호스트 IP
• Public IP: NAT 라우터의 외부 IP

NAT 라우터는 이 테이블을 이용해 incoming/outgoing 패킷의 주소를 정확히 변환합니다. 결론적으로, NAT는 제한된 PublicIP를 효율적으로 사용하면서도 내부 네트워크의 보안을 유지하는 중요한 기술입니다. 이를 통해 대규모 네트워크에서도 안전하고 효율적인 인터넷 통신이 가능해집니다.

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NAPT란?

NAPT(Network Address Port Translation)는 현대 네트워크에서 널리 사용되는 중요한 기술로, 여러 host가 고유한 PrivateIP를 할당받고 하나의 공용 IP 주소를 공유하면서 인터넷과 통신할 수 있습니다.

• NAT의 확장 버전으로, IP 주소와 포트 번호를 함께 변환
• 여러 사설 IP 주소가 하나의 공인 IP 주소를 공유 가능

NAPT의 작동 원리

NAPT의 작동 과정은 다음과 같습니다: a) 요청 단계:

• 내부 호스트(PrivateIP)가 특정 포트를 통해 인터넷으로 요청을 보냅니다.
• 이 요청은 NAPT 기능을 제공하는 라우터를 통과합니다.
• NAPT 라우터는 PrivateIP와 포트를 PublicIP와 새로운 포트로 변환합니다.
• 변환된 주소와 포트로 인터넷에 요청을 전송합니다. b) 응답 단계:
• 인터넷으로부터 응답이 NAPT 라우터에 도착합니다.
• NAPT 라우터는 NAPT 변환 테이블을 참조합니다.
• 테이블 정보를 바탕으로 PublicIP와 포트를 원래의 PrivateIP와 포트로 다시 변환합니다.
• 변환된 주소와 포트로 내부 호스트에 응답을 전달합니다.

NAPT 변환 테이블

사설 IP	사설 포트	공용 IP	공용 포트
192.168.1.10	3000	203.0.113.1	20000
192.168.1.20	4000	203.0.113.1	20001
192.168.1.30	5000	203.0.113.1	20002

위 테이블은 다음 정보를 포함합니다:

• Private IP: 내부 네트워크의 호스트 IP
• Private Port: 내부 호스트의 포트 번호
• Public IP: NAT 라우터의 외부 IP
• Public Port: NAT 라우터가 할당한 외부 포트

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AWS의 NAT gateway란?

AWS NAT 게이트웨이는 Amazon Web Services에서 제공하는 관리형 네트워크 주소 변환(NAT) 서비스입니다.
주요 기능:

• 프라이빗 서브넷 내 인스턴스의 외부 연결 지원
• 외부에서 프라이빗 서브넷으로의 직접 접근 차단
  작동 방식:
• 프라이빗 서브넷 -> NAT 게이트웨이 -> 인터넷 게이트웨이 -> 외부 네트워크
• 외부 네트워크 -> NAT 게이트웨이 (접근 차단) 장점:
• 보안 강화: 외부로부터의 직접적인 접근 방지
• 관리 용이성: AWS에서 관리하는 서비스로 유지보수 간편
• 확장성: 트래픽 증가에 따라 자동으로 확장

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AWS NAT Gateway 설정

프라이빗 서브넷의 인스턴스들이 NAT Gateway를 통해 인터넷에 접근할 수 있도록 AWS NAT Gateway 설정 과정을 기술합니다:

1. 퍼블릭 서브넷 선택:

• 선택한 VPC 내의 퍼블릭 서브넷을 지정합니다.
• 이 서브넷은 인터넷 게이트웨이와 연결되어 있어야 합니다.

2. 페블릭 서브넷 내 NAT Gateway 생성:

• AWS 콘솔의 VPC 섹션에서 'NAT Gateways'를 선택합니다.
• '새 NAT Gateway 생성' 버튼을 클릭합니다.
• 선택한 퍼블릭 서브넷을 지정합니다.
• 새로운 탄력적 IP 주소를 할당하거나 기존 주소를 선택합니다.

3. 라우팅 테이블 설정:

• 프라이빗 서브넷의 라우팅 테이블을 엽니다.
• 새 라우팅 규칙을 추가합니다:
  • 목적지: 0.0.0.0/0 (모든 인터넷 트래픽)
  • 대상: 방금 생성한 NAT Gateway의 ID

4. 변경 사항 저장:

• 라우팅 테이블의 변경 사항을 저장합니다.

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Reference

• NAT Gateway with AWS
• https://jaykos96.tistory.com/m/12