NATTraversalMethoden

NAT-Traversal-Methoden bezeichnen eine Gruppe technischer Verfahren, die darauf abzielen, Kommunikationspfade zwischen Hosts herzustellen, die sich hinter NAT-Geräten befinden. NAT (Network Address Translation) übersetzt private Adressen in öffentlich erreichbare Adressen und verändert Ports, wodurch eingehende Verbindungen häufig blockiert werden. Traversal-Methoden helfen dabei, Adressinformationen zu ermitteln, Ports freizumachen oder Verkehr über Zwischenstationen zu leiten.

Zu den zentralen NAT-Traversal-Methoden gehören STUN, TURN und ICE. STUN ermöglicht es einem Client, seine öffentliche Adresse und den verwendeten Port hinter einem NAT zu bestimmen, woraufhin sich geeignete Verbindungswege testen lassen. TURN fungiert als Relay-Server: Werden direkte Pfade durch NAT oder Firewall blockiert, leitet TURN den Verkehr über den Relay weiter, wodurch Verfügbarkeit steigt, aber mit zusätzlicher Latenz und Kosten zu rechnen ist. ICE ist ein Rahmenwerk, das STUN- und TURN-Kandidaten sammelt, regelmäßige Connectivity-Checks durchführt und eine optimale Verbindungsstrategie auswählt; ICE ist besonders in WebRTC weit verbreitet.

Zusätzlich existieren Protokolle wie NAT-PMP (NAT Port Mapping Protocol) und PCP (Port Control Protocol), mit denen Anwendungen Ports an NAT-Gateways anfordern oder weiterleiten können. UPnP (Universal Plug and Play) ermöglicht vergleichbare Funktionen oft automatisch, wird aber aufgrund von Sicherheitsbedenken häufig kritisch eingesetzt.

Eine weitere Technik ist das UDP-Hole-Punching, bei dem zwei Endpunkte durch koordiniertes Senden initialer UDP-Pakete Mapping-Einträge in NAT-Geräten erzeugen, um direkte Kommunikation zu ermöglichen; die Erfolgschance hängt stark vom NAT-Typ ab und funktioniert oft besser bei Cone- oder Restricted-NATs als bei symmetrischen NATs.

Anwendungsbereiche sind Voice-over-IP, Videoanrufe, Peer-to-Peer-Dienste und WebRTC-Anwendungen, bei denen direkte oder near-direkte Verbindungen erwünscht sind. Begrenzungen ergeben sich durch unterschiedliche NAT-Typen, Sicherheitsaspekte und die Notwendigkeit zusätzlicher Signalisierung.