Network Address Translation (NAT): Jenis, Fungsi, dan Cara Kerja

Internet telah menjadi bagian penting dalam kehidupan sehari-hari kita. Dengan internet, kita dapat terhubung dengan orang-orang di seluruh dunia, mengakses informasi dengan cepat, dan melakukan berbagai aktivitas online. Namun, di balik kemudahan tersebut, ada teknologi yang memungkinkan semua ini terjadi, salah satunya adalah Network Address Translation (NAT).

Table of Contents

Apa itu Network Address Translation (NAT)?

Network Address Translation (NAT) adalah sebuah teknologi yang digunakan dalam jaringan komputer untuk menerjemahkan alamat IP privat menjadi alamat IP publik dan sebaliknya. NAT memungkinkan beberapa komputer dalam sebuah jaringan lokal untuk menggunakan satu alamat IP publik untuk terhubung ke internet.

Secara sederhana, NAT bertindak sebagai perantara antara jaringan lokal dan internet. Ketika komputer di jaringan lokal mengirimkan permintaan ke internet, NAT akan mengubah alamat IP komputer tersebut menjadi alamat IP publik sebelum mengirimkan permintaan tersebut ke internet. Ketika balasan dari internet tiba, NAT akan menerjemahkan kembali alamat IP publik tersebut ke alamat IP komputer yang sesuai di jaringan lokal.

Jenis NAT

Ada tiga jenis Network Address Translation (NAT) yang umum digunakan:

1. Static NAT

Static NAT adalah pemetaan satu-ke-satu dari alamat IP pribadi ke alamat IP publik. Biasanya digunakan ketika perangkat jaringan di dalam jaringan pribadi perlu diakses dari internet. Dalam static NAT, alamat IP publik dialokasikan secara permanen untuk mesin tertentu dan tidak berubah kecuali diubah secara manual oleh pengguna. Jenis ini cocok untuk jaringan dengan sedikit mesin karena pengaturannya yang sederhana. Static NAT menjaga keamanan jaringan dan mencegah serangan dari luar.

2. Dynamic NAT

Dynamic NAT mengalokasikan alamat IP publik secara otomatis kepada mesin di dalam jaringan. Bisnis besar menggunakan jenis ini karena dapat beroperasi dengan kumpulan alamat publik. Pada dynamic NAT, mesin di dalam jaringan menggunakan alamat IP privat dan tidak terlihat oleh jaringan luar. Ketika mesin tersebut memerlukan koneksi ke jaringan luar, NAT akan mengalokasikan alamat IP publik yang tersedia secara dinamis ke mesin tersebut. Alamat IP publik yang dialokasikan tetap digunakan selama koneksi berlangsung.

3. Port Address Translation (PAT)

PAT adalah jenis Dynamic NAT yang dapat menghubungkan beberapa alamat IP lokal ke alamat publik tunggal. Saat klien dari dalam jaringan berkomunikasi dengan host di internet, router mengubah nomor port sumber dengan nomor port lain. Hal ini memungkinkan beberapa mesin di jaringan menggunakan satu alamat IP publik. PAT memperluas jumlah mesin yang dapat terhubung ke internet melalui satu alamat IP publik. Namun, penggunaan PAT dapat menyebabkan masalah jika terdapat banyak koneksi dari mesin di dalam jaringan, karena keterbatasan jumlah nomor port yang tersedia.

Jenis NAT yang digunakan tergantung pada kebutuhan jaringan, seperti jumlah mesin, keamanan, dan ketersediaan alamat IP publik.

Fungsi NAT

Penjelasan lebih lanjut tentang fungsi NAT adalah sebagai berikut:

1. Menerjemahkan Alamat IP

NAT bekerja dengan menerjemahkan alamat IP lokal menjadi alamat IP publik. Ketika perangkat di jaringan lokal terhubung ke internet, alamat IP asli dari perangkat diganti dengan alamat IP publik agar data dapat dikirim dan diterima di internet.

2. Meningkatkan Keamanan

Dengan menyembunyikan alamat IP lokal, NAT dapat meningkatkan keamanan jaringan. Pengguna internet tidak dapat melihat alamat IP asli dari perangkat di jaringan lokal, mengurangi risiko serangan dari luar.

3. Menghemat Alamat IP

Dalam situasi di mana alamat IP publik terbatas, NAT memungkinkan beberapa perangkat di jaringan lokal menggunakan satu alamat IP publik. Hal ini dapat menghemat alamat IP publik yang dapat dialokasikan untuk kebutuhan lain.

4. Meningkatkan Kinerja Jaringan

NAT dapat meningkatkan kinerja jaringan dengan melakukan fungsi load balancing. Ini membagi beban trafik jaringan di antara beberapa perangkat di jaringan lokal, meningkatkan kinerja jaringan secara keseluruhan.

5. Memungkinkan Akses Internet

Dalam jaringan lokal yang menggunakan alamat IP privat, perangkat di jaringan lokal tidak dapat terhubung langsung ke internet. NAT memungkinkan perangkat di jaringan lokal terhubung ke internet melalui satu alamat IP publik yang sama.

Fungsi NAT pada umumnya adalah untuk memberikan fasilitas komunikasi antara jaringan lokal (private network) dengan jaringan publik (public network), seperti internet. Ini memungkinkan perangkat di jaringan lokal menggunakan satu alamat IP publik yang sama untuk terhubung ke internet, menjaga privasi alamat IP lokal.

NAT juga memberikan keamanan yang signifikan, seperti boundary enforcement yang memaksa lalu lintas melalui firewall, meningkatkan privasi dengan membuat struktur jaringan internal buram dari luar, dan meningkatkan skalabilitas IPv4 dengan menghemat penggunaan alamat IP yang jumlahnya terbatas.

Cara Kerja NAT

Sebuah laptop terhubung ke jaringan rumah melalui NAT, yang kemudian terhubung ke router internet. Laptop digunakan untuk mencari petunjuk arah ke restoran favorit. Permintaan tersebut dikirim dalam paket IP ke router, yang mengubah alamat IP internal laptop dari alamat IP lokal pribadi menjadi alamat IP publik sebelum meneruskannya ke internet. Ini memungkinkan router untuk menerjemahkan alamat pribadi menjadi alamat yang dapat digunakan di internet.

Pada dasarnya, NAT membuat jaringan internal tidak terlihat dari luar. Ketika paket mengandung alamat pribadi, server penerima tidak tahu ke mana harus mengirim balasan karena alamat IP pribadi tidak bisa diakses secara langsung dari internet. Router melakukan pekerjaan untuk menerjemahkan alamat IP pribadi menjadi alamat IP publik agar informasi bisa dikirim kembali ke laptop.

Cara kerja NAT melibatkan pemilihan gateway antara dua jaringan lokal dan luar. Sistem internal diberi alamat IP yang tidak bisa diakses dari luar. Beberapa alamat IP eksternal valid diberikan kepada gateway yang memungkinkan lalu lintas keluar dari sistem internal terlihat berasal dari alamat eksternal yang valid. Hal ini meningkatkan keamanan karena memaksa setiap permintaan keluar atau masuk melalui proses terjemahan yang memverifikasi arus masuk dan cocok dengan permintaan keluar. Ini membantu menghemat alamat IP global yang dibutuhkan oleh perusahaan.

Kelebihan dan Kekurangan NAT

Kelebihan NAT meliputi pengurangan duplikasi alamat IP, menghindari pengalokasian ulang alamat saat jaringan berubah, menghemat alamat IP publik yang diberikan ISP, dan meningkatkan fleksibilitas koneksi internet.

Kekurangan NAT termasuk beberapa aplikasi yang tidak dapat berjalan normal dan hilangnya kemampuan untuk melacak data karena melewati firewall. Selain itu, NAT dapat menyebabkan masalah koneksi pada aplikasi yang membutuhkan akses langsung ke internet, memerlukan konfigurasi khusus untuk beberapa aplikasi agar berfungsi dengan baik, menambah latensi pada koneksi internet, dan mengurangi efektivitas protokol yang mengandung informasi alamat IP dalam paket data, seperti protokol VoIP dan P2P.

Itulah beberapa penjelasan terkait Network Address Translation, semoga bermanfaat ya.

Baca juga:

Referensi

Papadogiannaki, E., & Ioannidis, S. (2021). A survey on encrypted network traffic analysis applications, techniques, and countermeasures. ACM Computing Surveys (CSUR), 54(6), 1-35.
Flaagan, T. (2021). Traversing NAT: A Problem.
Nassar, R., Elhajj, I., Kayssi, A., & Salam, S. (2021, November). Identifying NAT Devices to Detect Shadow IT: A Machine Learning Approach. In 2021 IEEE/ACS 18th International Conference on Computer Systems and Applications (AICCSA) (pp. 1-7). IEEE.
Yousefi, F., Abhashkumar, A., Subramanian, K., Hans, K., Ghorbani, S., & Akella, A. (2020). Liveness verification of stateful network functions. In 17th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI 20) (pp. 257-272).
Thernelius, F. (2000). SIP, NAT, and Firewalls. Master’s Thesis, ERICSSON, Department of Teleinformatics, 1-69.
D’Acunto, L., Meulpolder, M., Rahman, R., Pouwelse, J. A., & Sips, H. J. (2010, April). Modeling and analyzing the effects of firewalls and NATs in P2P swarming systems. In 2010 IEEE International Symposium on Parallel & Distributed Processing, Workshops and Phd Forum (IPDPSW) (pp. 1-8). IEEE.