Publicação: Uma abordagem complementar à tradução de endereços para
conectividade transparente
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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Autores
Orientador
Coorientador
Camargos, Lásaro Jonas
Resumo
NAT tradicional é uma técnica extremamente comum, empregada nos roteadores para
compartilhar uma única conexão com a Internet entre vários computadores de uma rede
local.
Essa técnica foi a responsável pela sobrevivência do IPv4 com sua faixa limitada de
endereçamento, e é virtualmente transparente para muitas das aplicações da Internet:
aquelas que utilizam a clássica arquitetura cliente-servidor.
Entretanto, aplicações P2P são cada vez mais comuns, e já representam metade do
tráfego da Internet no mundo. Essas aplicações necessitam de configurações especiais no
roteador para poderem funcionar através do NAT.
Este trabalho apresenta uma abordagem para trazer a transparência original do NAT
às aplicações de rede P2P, onde os próprios usuários devem ser acessíveis e prover serviços
diretamente para outros usuários.
Nesta abordagem a infraestrutura de rede do sistema operacional é modificada para
prover automática e transparentemente a passagem de NAT necessária a estas aplicações
através das interface padrão POSIX e as chamadas de sistema usuais de acesso à rede,
estendendo seus comportamentos padrões.
Nesta nova abordagem, o sistema operacional toma parte no processo do NAT, usando
um protocolo da família UPnP para a configuração do roteador e para esconder sua
complexidade das aplicações e usuários.
Essas aplicações podem, então, utilizar a interface de rede como se estivessem conectadas
diretamente à Internet, não necessitando de implementar nenhum protocolo especial
ou de nenhuma ação de configuração extra do usuário, já que o trabalho de passagem de
NAT é automaticamente realizado pelo sistema operacional.
Testes utilizando uma implementação de referência e aplicações de rede já existentes
suportam a viabilidade da abordagem.
Abstract
Traditional NAT is an extremely common technique, employed on routers in order to
share on single Internet connection among many computers of a local network.
This technique has been responsible for the survival of IPv4 with its limited address
space, and is virtually transparent to many of the Internet application: those that uses
the classic client-server architecture.
However, P2P applications are ever more common, and are already responsible for
about half of the world Internet traffic. Those applications require special settings on the
router to be functional through NAT.
This work introduces an approach to bring the original NAT transparency to the
P2P network applications, where the very peers must be accessible and provide services
directly to other peers.
In this approach the operating system s network infrastructure is modified in order to
provide automatically and transparently the NAT traversal needed by those applications.
This is done through the standard POSIX interface and usual system calls for network
access, extending their standard behaviors.
In the new approach, the operating system takes part on the NAT process, using
a protocol from UPnP family to configure the router and hides its complexities from
applications and users.
These applications then can use the network interface as if they were directly connected
to the Internet, not requiring any special protocol implementation or extra user configuration
action, since the NAT traversal job is automatically performed by the operating
system.
Tests using a reference implementation and existing network applications supports
the feasibility of the approach.
Palavras-chave
Tradução de endereços de rede, Passagem de NAT, UPnP, Redes
domésticas, Network address translation, NAT traversal, UPnP, Home networks, Internet, Redes de computadores
Citação
VELLA, Lucas Clemente. Uma abordagem complementar à tradução de endereços para
conectividade transparente. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2012.159