Enrutamiento, puerta de enlace y NAT

Una pasarela, puerta de enlace o gateway es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red inicial al protocolo usado en la red de destino.



El gateway o «puerta de enlace» es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red local (LAN) conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (NAT: Network Address Translation). Esta capacidad de traducción de direcciones permite aplicar una técnica llamada IP Masquerading (enmascaramiento de IP), usada muy a menudo para dar acceso a Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una única conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.

            La dirección IP de un gateway (o puerta de enlace) a menudo se parece a 192.168.1.1 ó 192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos  10.x.x.x, 172.x.x.x, 192.x.x.x, que engloban o se reservan a las redes locales. Además se debe notar que necesariamente un equipo que haga de puerta de enlace en una red, debe tener 2 tarjetas de red o 2 conectores de red, una para el exterior o proveedor de Internet y el otro para la red Lan.

 La puerta de enlace, o más conocida por su nombre en inglés como "Default Gateway", es la ruta por defecto que se le asigna a un equipo y tiene como función enviar cualquier paquete del que no conozca por que interfaz enviarlo y no esté definido en las rutas del equipo, enviando el paquete por la ruta por defecto.

En entornos domésticos se usan los routers ADSL como gateways para conectar la red local doméstica con la red que es Internet, si bien esta puerta de enlace no conecta 2 redes con protocolos diferentes, sí que hace posible conectar 2 redes independientes haciendo uso del ya mencionado NAT.

NAT Qué significa NAT

 

Podemos decir que son las siglas de Network Address Translator, o en español traductor de direcciones de red. Su función es precisamente esa, traducir las direcciones para que sean posibles las conexiones.

El NAT es una parte fundamental entre nuestros dispositivos e Internet. Forma parte del router, módem o el equipo que utilicemos para conectarnos a la red. En ocasiones es conocido como enmascaramiento de direcciones IP. Esto es así ya que permite crear una dirección IP pública para que posibles extraños no pirateen nuestra red.

Cada uno de los dispositivos que hay conectados en nuestra red tienen una dirección IP única. Aquí podemos mencionar ordenadores, móviles o cualquier otro equipo. Esto es necesario para que esté conectado a Internet y el router lo detecte y pueda funcionar con normalidad. El traductor de direcciones de red lo que hace (ya sea en el router, módem o dispositivo que sea) es proporcionar una dirección IP pública a toda esa red, a todo el conjunto de equipos.

Podemos decir que en vez de tener que asignar una dirección IP diferente para cada uno de estos dispositivos, el NAT lo que hace es dar una única para todos. Puede ser cualquiera entre 192.168.0.0 y 192.168.255.255. Los paquetes de datos que proceden de Internet contienen la dirección IPv4 externa en su encabezado. Según el tipo de datos, el NAT lo reenvía a los dispositivos privados o internos para que los datos puedan procesarse según sea necesario.

En resumen, el NAT ayuda a controlar que las direcciones IPv4 se agoten, administrando direcciones IPv4 locales o privadas de todos los equipos conectados a la red. Entonces, si hay tres ordenadores, dos móviles, una impresora y cualquier otro equipo, cada uno tiene una dirección IP privada, lo que haría un total de siete direcciones. NAT los trata individualmente dentro de la red, pero para Internet, es solo una dirección IP, como si fuera un dispositivo único.

Hay que tener en cuenta que NAT actúa únicamente sobre direcciones IPv4. Como sabemos existe también la opción de IPv6, más adaptados y con mejores características. En este caso no se necesitaría traducir las direcciones de red, ya que es una de las ventajas que ofrece. Cada vez tenemos más equipos conectados a la red y se hace necesario tener que administrarlos correctamente para lograr en todo momento una buena conexión de Internet.

 

Como funciona

 

Por el momento, se cree que hay alrededor de 100 millones de hosts y 350 millones de usuarios que usan activamente Internet.

Este número se duplica cada año. Se necesita una dirección de Protocolo de Internet (IP) para que las computadoras se comuniquen con otras computadoras o servidores web. La IP funciona para saber exactamente dónde está su computadora y enviarle información.

La cantidad real de direcciones IP disponibles es de alrededor de 3.3 mil millones. Con el gran crecimiento en Internet, simplemente no hay suficientes direcciones disponibles.

Aquí es donde entra en juego la traducción de direcciones de red (NAT). Permite que un solo dispositivo actúe como intermediario entre Internet y una red local. Esto significa que una sola dirección IP puede usarse para todo un grupo de computadoras.

Existe la NAT estático, que dirige una dirección IP no registrada a una dirección IP registrada. Esto es muy útil cuando una computadora necesita acceder a otra computadora desde fuera de la red.

Cada computadora en la red privada usa la misma dirección, pero se le asigna un número de puerto diferente. Básicamente, el puerto es una extensión de la dirección IP.




La mayoría de las empresas que tienen computadoras conectadas a Internet usan NAT. Una universidad, por ejemplo, puede tener cientos de computadoras instaladas tanto para el personal como para los estudiantes.

Con la llegada del cibercafé y los establecimientos de juegos en línea, existe una necesidad mayor que nunca para el NAT. Considere el NAT como el primer puerto de escala cuando otra computadora intenta acceder al suyo a través de Internet.

Esta computadora «le pedirá» que se comunique con el NAT en lugar de contactarlo directamente.Por el momento, hay un sistema en desarrollo que está rediseñando las direcciones IP. Llamado Ipv6 , no estará disponible durante varios años porque se deberá modificar toda la estructura de Internet.

Por el momento, entonces, NAT es el mejor y más seguro método que tenemos para permitir que las computadoras se comuniquen entre sí.