NATTraversalVerfahren

NAT-Traversal-Verfahren bezeichnet eine Gruppe von Techniken, die dazu dienen, Kommunikationsverbindungen zwischen Endpunkten herzustellen, die hinter NAT-Geräten operieren. NAT (Network Address Translation) übersetzt private Adressen in öffentliche Adressen, wodurch eingehende Verbindungen oft blockiert oder schwer zuzuordnen sind. Traversal-Verfahren ermöglichen es Clients, Adressinformationen zu erkennen, Kommunikationspfade zu etablieren oder Traffic über Relay-Server zu leiten, um Peer-to-Peer-Verbindungen zu ermöglichen.

Zu den bekanntesten Ansätzen gehören STUN, TURN und ICE. STUN dient der Ermittlung der öffentlich erreichbaren Adresse und hilft bei der Einschätzung der NAT-Art, ist jedoch nicht bei allen NAT-Typen zuverlässig. TURN fungiert als Relay-Server, wenn direkte Verbindungen scheitern, und sorgt so für Verbindungsstabilität auf Kosten von Latenz und Bandbreite. ICE ist ein Rahmengerüst, das lokale, reflexive (über STUN ermittelte) und Relay-Kandidaten sammelt und durch Connectivity Checks die bestmögliche Verbindung auswählt.

Zusätzliche Methoden umfassen UPnP (und NAT-PMP/PCP) zur automatischen Portfreigabe auf dem NAT-Gerät sowie UDP-Hole-Punching, ein Verfahren, das Peer-zu-Peer-Verbindungen direkt durch das Öffnen von Ports in NATs herstellt, sofern unterstützend. In vielen Anwendungen arbeiten diese Methoden zusammen, insbesondere in WebRTC sowie VoIP- und Videokonferenzsystemen.

Anwendungsbereiche sind überwiegend Echtzeitkommunikation in vernetzten Anwendungen, Online-Spiele und Peer-to-Peer-Dienste. Vorteile liegen in der Reduzierung von Serverlast und Latenz, während Sicherheit, Datenschutz und Abhängigkeit von NAT-Typen Herausforderungen darstellen. Die Standards von STUN, TURN und ICE sind in IETF-Dokumenten festgelegt, wodurch Interoperabilität zwischen Implementierungen gewährleistet wird.