캐리어급 NAT

캐리어급 NAT(Carrier-grade NAT, CGN 또는 CGNAT)은 대규모 NAT(large-scale NAT, LSN)으로도 알려져 있으며, IPv4 네트워크 설계에서 ISP가 사용하는 네트워크 주소 변환 (NAT) 유형이다. CGNAT를 사용하면 최종 사이트, 특히 주거용 네트워크는 네트워크 운영자의 네트워크에 내장된 미들박스 네트워크 주소 변환기 장치에 의해 사설망 주소로 구성되며, 이는 공용 IPv4 주소로 변환되어 많은 최종 사용자 간에 소규모 공용 주소 풀을 공유할 수 있도록 한다. 이는 기본적으로 ISP 수준에서 기존의 고객 구내 NAT 기능을 반복한다.

캐리어급 NAT는 IPv4 주소 고갈을 완화하는 데 자주 사용된다.

CGN의 한 사용 시나리오는 NAT444로 불리는데, 이는 공용 인터넷의 인터넷 서비스에 대한 일부 고객 연결이 고객의 사설망, 통신사의 사설망, 공용 인터넷이라는 세 가지 다른 IPv4 주소 지정 도메인을 통과하기 때문이다.

또 다른 CGN 시나리오는 듀얼 스택 라이트(Dual-Stack Lite)로, 통신사 네트워크가 IPv6를 사용하므로 두 개의 IPv4 주소 지정 도메인만 필요하다.

CGNAT 기술은 2000년에 모바일 네트워크의 GPRS 배포에서 대량의 IPv4 주소에 대한 즉각적인 요구를 수용하기 위해 처음 사용되었다. CGNAT 배포는 2014년 1,200개에서 2016년 3,400개로 증가했으며, 연구된 배포의 28.85%가 모바일 운영자 네트워크에 나타났다.

 공유 주소 공간 

ISP가 CGN을 배포하고  주소 공간을 사용하여 고객 게이트웨이에 번호를 매기면 고객 네트워크가 이미  주소 공간을 사용하는 경우 주소 충돌 및 라우팅 실패의 위험이 발생한다.

이로 인해 일부 ISP는 ARIN 내에서 CGN을 위한 새로운 사설 주소 공간을 할당하는 정책을 개발하게 되었지만, ARIN은 이 문제가 일반적인 할당 문제가 아니라 기술적 목적(RFC 2860에 따름)을 위한 주소 예약이라고 지적하며 정책을 구현하기 전에 IETF에 위임했다.

IETF는 을 발표하여, ISP CGN 배포에서 인바운드 및 아웃바운드 인터페이스 모두에서 동일한 네트워크 접두사가 발생하는 것을 처리할 수 있는 공유 주소 공간을 자세히 설명했다. ARIN은 이 할당을 위해 인터넷 할당 번호 관리기관에 주소 공간을 반환했다. 할당된 주소 블록은 100.64.0.0/10, 즉 100.64.0.0부터 100.127.255.255까지의 IP 주소이다.

IPv4 주소가 공용인지 여부를 평가하는 장치는 새로운 주소 공간을 인식하도록 업데이트되어야 한다. NAT 장치에 더 많은 사설 IPv4 주소 공간을 할당하는 것은 IPv6로 전환할 필요성을 늦출 수 있다.

 장점 
 제한된 공용 IPv4 주소 공간의 사용을 극대화한다.

 단점 

캐리어급 NAT의 비판자들은 다음과 같은 측면을 주장한다:
 다른 형태의 NAT와 마찬가지로 엔드 투 엔드 원칙을 위반한다. – Assessing the Impact of Carrier-Grade NAT on Network Applications
 상태 저장 방식이기 때문에 상당한 보안 및 신뢰성 문제가 있다.
 웹 호스팅과 같이 공용 IP 주소가 필요할 때 IPv4 주소 고갈 문제를 해결하지 못한다.
 확장성을 제한하는 성능 병목 현상을 일으킬 수 있다.
 일반적으로 ISP 고객이 포트 포워딩을 사용하는 것을 방지한다. NAT는 일반적으로 네트워크의 NAT 장치 포트를 외부 인터페이스의 다른 포트에 매핑하여 구현되기 때문이다. 이는 라우터가 응답을 올바른 장치에 매핑할 수 있도록 하기 위함인데, 캐리어급 NAT 네트워크에서는 소비자 측의 라우터가 포트 포워딩을 위해 구성되어 있더라도 CGN을 실행하는 ISP의 "마스터 라우터"가 실제 포트가 소비자가 구성한 포트가 아니므로 이 포트 포워딩을 차단한다. 이전 단점을 극복하기 위해 포트 제어 프로토콜 (PCP)은 RFC 6887에서 표준화되었다.
 IP 주소를 기반으로 트래픽을 차단하는 경우, 시스템은 스팸 사용자 IP 주소를 차단하여 스팸 사용자의 트래픽을 차단할 수 있다. 이 사용자가 캐리어급 NAT 뒤에 있다면 스패머와 동일한 공용 주소를 공유하는 다른 사용자들도 의도치 않게 차단될 수 있다. 이는 합법적인 사용자와 IP 주소를 공유하는 단일 악성 사용자의 방해 행위를 처리하려는 포럼 및 위키 관리자에게 문제를 일으킬 수 있다.
 스트리밍 서비스는 CG-NAT 활동을 VPN 또는 계정 공유 트래픽과 동일하게 볼 수 있다. 이러한 서비스는 서비스 약관 위반을 이유로 VPN 사용자를 차단하거나 금지하는 경우가 많다. 이는 사용자가 더 저렴한 지역에서 콘텐츠에 접근하여 서비스 비용을 줄이려 한다는 가정하에 이루어지며, 계정 공유 트래픽은 여러 개의 독립적인 가구 또는 사용자가 하나의 로그인 비용으로 콘텐츠에 접근하는 것을 차단하기 위함이다.

 같이 보기 

 주소 및 포트 매핑
 NAT64
 DNS64
 464XLAT

 각주 

 외부 링크 
 : 캐리어급 NAT(CGN)에 대한 공통 요구사항
 캐리어급 NAT 배포에 대한 다각적 분석 (2016년 5월)
 CGN :: 관찰 및 권장 사항 (2012년 4월)
 캐리어급 NAT 이해 (2009년 9월)

분류:네트워크 주소 변환
분류:IPv4