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[[Datei:CGN IPv4.svg|mini|400px|Carrier Grade NAT]]
'''Carrier-grade NAT''' ('''CGN''' oder '''CGNAT'''; deutsch ''NAT auf Betreiber-Ebene''), auch bekannt als '''large-scale [[Network Address Translation|NAT]]''' ('''LSN''') ist ein Entwurf für ein IPv4-Netzwerkdesign, welches Endstellen ([[Local Area Network|meistens private Netzwerke]]) mit speziellen [[Private IP-Adresse|privaten IPv4-Adressen]] ausstattet, um diese dann über ein NAT-Verfahren auf Betreiber-Ebene in öffentliche IPv4-Adressen zu übersetzen. Dies soll einen Pool von wenigen IP-Adressen für viele Endnutzer nutzbar machen.

== Beschreibung ==
Carrier-grade NAT wurde nach <nowiki>RFC 6264</nowiki><ref>{{RFC-Internet |RFC=6264 |Titel=An Incremental Carrier-Grade NAT (CGN) for IPv6 Transition |Datum=2011-04}}</ref> als eine Übergangslösung entwickelt, um [[IPv4]]-Adressen vor der Einführung von [[IPv6]] effizienter ausnutzen zu können.

Kritisiert wurde an diesem Vorgehen vor allem folgendes:
* Wie jede Art von NAT bricht es mit dem Prinzip der direkten Kommunikation ohne Unterbrechung<ref>[http://tools.ietf.org/html/draft-donley-nat444-impacts Assessing the Impact of NAT444 on Network Applications.] ietf.org</ref>
* Es hat signifikante Sicherheits-, Skalierungs- und Zuverlässigkeitsprobleme
* Ermittlungen und Aufzeichnungen von Strafverfolgungsbehörden werden erschwert
* Es ist in der Regel unmöglich, von einem Anschluss hinter einem CGN einen unter einer IPv4-Adresse erreichbaren Dienst anzubieten, heißt also: [[Port-Forwarding]] zu einem eigenen [[Server]] ist unmöglich und auch der [[Router]] wie z. B. eine Fritz-Box selbst (z. B. mit der eigenen NAS-Funktion) ist aus dem Internet nicht erreichbar.
* Es löst nicht das Problem, wenn ein Provider routbare IP-Adressen benötigt (beispielsweise im Hosting- und Housing-Bereich)

Ein Anwendungsszenario kann als '''NAT444'''<ref>[http://chrisgrundemann.com/index.php/2011/nat444-cgn-lsn-breaks/ NAT444 (CGN/LSN) and What it Breaks.] chrisgrundemann.com</ref> bezeichnet werden, da die Kundenverbindung zum Server im Internet drei verschiedene IPv4-Netze durchquert (jeweils getrennt durch ein NAT): das eigene Heimnetzwerk, das private Netzwerk des Internetanbieters und das öffentliche Internet.

Ein anderes CGN-Szenario ist [[IPv6#Dual-Stack Lite (DS-Lite)|Dual-Stack Lite]], bei welchem das Providernetz auf IPv6 basiert und nur zwei verschiedene IPv4-Netze durchquert werden (auch via NAT).

== Adressbereich ==
Wenn ein [[Internetdienstanbieter|ISP]] CGN benutzen möchte und hierfür die herkömmlichen privaten IPv4-Adressbereiche nach <nowiki>RFC 1918</nowiki><ref>{{RFC-Internet |RFC=1918 |Titel=Address Allocation for Private Internets |Datum=1996-02}}</ref> benutzt, so besteht die Gefahr, dass Kunden diesen Bereich ebenfalls benutzen und die Kundenrouter keine Pakete mehr vermitteln, da der Adressbereich auf beiden Seiten gleich ist.

Dies führte dazu, dass mehrere Provider an die [[American Registry for Internet Numbers|ARIN]] (IP-Adressvergabestelle für Nordamerika) herantraten und um Vergabe von neuen privaten IP-Adressen baten (explizit für CGN). ARIN verwies hierbei auf die [[Internet Engineering Task Force|IETF]], bevor via <nowiki>RFC 2860</nowiki><ref>{{RFC-Internet |RFC=2860 |Titel=Memorandum of Understanding Concerning the Technical Work of the Internet Assigned Numbers Authority |Datum=2000-06}}</ref> festgelegt wurde, dass dies keine typische Adressvergabe, sondern eine Reservierung aus technischen Gründen ist.

Die IETF beschrieb hierauf in <nowiki>RFC 6598</nowiki><ref>{{RFC-Internet |RFC=6598 |Titel=IANA-Reserved IPv4 Prefix for Shared Address Space |Datum=2012-04}}</ref> einen gemeinsam genutzten [[Adressraum]] für die Nutzung in CGNs und NAT-Routern. ARIN gab im Jahr 2012 den für die Vergabe benötigten IPv4-Adressraum an die IANA zurück.<ref>[http://seclists.org/nanog/2012/Mar/588 Re: shared address space… a reality!] seclists.org; abgerufen am 13. September 2012</ref> Diese blockte nun den Adressraum <span style="font-family:monospace;">100.64.0.0/10</span>.<ref>[http://chrisgrundemann.com/index.php/2012/100640010/ 100.64.0.0/10 – Shared Transition Space.] chrisgrundemann.com</ref>

=== Folgen ===
* Geräte bzw. Software, die herauszufinden versuchen, ob eine IPv4-Adresse öffentlich oder privat ist, müssen nun aktualisiert werden, um diesen neuen Adressbereich zu erkennen.
* Die Vergabe von weiteren privaten IPv4-Adressbereichen für NAT-Übersetzungen nimmt den Druck des ständig kleiner werdenden IPv4-Adresspools von den Internetprovidern und verzögert somit die IPv6-Umstellung.

== Siehe auch ==
* [[NAT64]]

== Weblinks ==
* [https://www.networkworld.com/article/766895/cisco-subnet-understanding-carrier-grade-nat.html Understanding Carrier Grade NAT.] networkworld.com (englisch)
* {{RFC-Internet |RFC=6888 |Titel=Common Requirements for Carrier-Grade NATs (CGNs) |Datum=2013-04}}
* {{RFC-Internet |RFC=7021 |Titel=Assessing the Impact of Carrier-Grade NAT on Network Applications |Datum=2013-09}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Netzwerkadressübersetzung]]
[[Kategorie:IPv6-Übergangsmechanismus]]

Carrier-grade NAT - Versionsgeschichte

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