Що таке CGNAT і чому його використовують інтернет-провайдери?

CGNAT (Carrier-Grade Network Address Translation) дозволяє інтернет-провайдерам одночасно використовувати одну публічну IPv4-адресу для кількох клієнтів. Провайдери використовують його для боротьби з вичерпанням адрес IPv4, максимально розтягуючи свої обмежені пули адрес. Він транслює приватні діапазони IP-адрес у публічні на рівні оператора, ще до того, як трафік досягає вашого домашнього роутера.

Як CGNAT впливає на користувачів VPN?

CGNAT може спричиняти серйозні проблеми для користувачів VPN. Оскільки кілька користувачів спільно використовують одну публічну IP-адресу, переспрямування портів стає неможливим, peer-to-peer з'єднання є ненадійними, а деякі VPN-протоколи можуть мати труднощі зі встановленням стабільних тунелів. Розміщення серверів або запуск застосунків, що потребують прямих вхідних з'єднань, стає фактично неможливим без запиту виділеної IP-адреси у вашого провайдера.

Чи знижує CGNAT мою конфіденційність в інтернеті?

Як не дивно, CGNAT може ускладнювати конфіденційність у двох напрямках. Оскільки багато користувачів спільно використовують одну IP-адресу, вашу індивідуальну активність важче відстежити — це забезпечує певну анонімність. Однак ваш провайдер має глибший доступ до вашого трафіку для керування трансляціями, а отже, може моніторити з'єднання більш детально, ніж при стандартних конфігураціях NAT.

Чи може перехід на IPv6 вирішити проблеми, пов'язані з CGNAT?

Так, IPv6 значною мірою усуває потребу в CGNAT, надаючи величезний адресний простір і забезпечуючи кожен пристрій унікальною публічною адресою. Однак широке впровадження IPv6 залишається неповним, тому багато сервісів досі покладаються на IPv4. Практичними короткостроковими рішеннями є використання VPN з підтримкою IPv6 або запит статичної IPv4-адреси у вашого провайдера.

CGNAT

CGNAT: що це таке і чому це важливо для користувачів VPN

Якщо ви колись намагалися налаштувати переадресацію портів і вона просто не працювала — що б ви не робили — причиною може бути саме CGNAT. Це одне з тих мережевих рішень, які ваш інтернет-провайдер приймає за лаштунками, але які мають цілком реальні наслідки для того, як ви користуєтеся інтернетом.

Що таке CGNAT?

Carrier-Grade NAT (також відомий як Large-Scale NAT або CGN) — це метод, який інтернет-провайдери використовують, щоб розтягнути запаси IPv4-адрес, що невпинно скорочуються. Замість того щоб надавати кожному клієнту власну унікальну публічну IP-адресу, провайдер призначає одну публічну IP-адресу одразу великій групі клієнтів. З точки зору зовнішнього світу, десятки або навіть сотні домогосподарств використовують одну й ту саму IP-адресу.

Уявіть це як багатоквартирний будинок з однією поштовою адресою. Сам будинок має цю єдину публічну адресу, але всередині знаходяться десятки окремих квартир. Пошта (інтернет-трафік) надходить до будинку, а система всередині направляє її до потрібної квартири. CGNAT і є такою системою маршрутизації — тільки значно масштабнішою, на рівні провайдера.

Як працює CGNAT

Стандартний NAT, який вже виконує більшість домашніх маршрутизаторів, перетворює вашу приватну локальну IP-адресу (наприклад, 192.168.x.x) на публічну IP-адресу маршрутизатора. CGNAT додає ще один рівень поверх цього. Вашому маршрутизатору призначається приватна IP-адреса в діапазоні 100.64.0.0/10 (зарезервованому спеціально для CGNAT), а система провайдера потім перетворює її на єдину спільну публічну IP-адресу.

Таким чином, шлях виглядає так:

Ваш пристрій → NAT домашнього маршрутизатора → система CGNAT провайдера → публічний інтернет

Саме це подвійне NAT-налаштування і спричиняє стільки проблем. Будь-який запит, який ви надсилаєте, може отримати відповідь, що повернеться до вас, оскільки система відстежує вихідні з'єднання. Але вхідні з'єднання — ті, що ініціюються ззовні — не мають куди потрапити. Система CGNAT не знає, якому саме з її численних клієнтів має бути адресований незапрошений вхідний запит.

Чому CGNAT важливий для користувачів VPN

CGNAT створює кілька практичних проблем, які безпосередньо впливають на продуктивність і функціональність VPN:

Переадресація портів стає майже неможливою. Запуск домашнього сервера, ігрового сервера або будь-якого сервісу, що вимагає підключення до вас із зовні, блокується CGNAT. Правила переадресації портів, встановлені на вашому домашньому маршрутизаторі, не мають жодного ефекту, оскільки рівень CGNAT провайдера знаходиться перед ним.

Погіршення peer-to-peer з'єднань. Торентинг, ігри з прямими peer-з'єднаннями та застосунки на основі WebRTC погано функціонують в умовах CGNAT. Ці технології залежать від доступності ззовні вашої мережі, що CGNAT унеможливлює.

Проблеми з репутацією спільної IP-адреси. Оскільки сотні користувачів використовують одну публічну IP-адресу, якщо хтось із них займається спамом або зловживаннями, ця IP-адреса може потрапити до чорних списків. Усі, хто її використовує, тоді страждають від наслідків — заблоковані сайти, CAPTCHA або позначені акаунти.

Самостійне розгортання VPN вдома заблоковане. Якщо ви хочете самостійно розгорнути сервер WireGuard або OpenVPN вдома, щоб підключатися до домашньої мережі під час подорожей, CGNAT повністю заблокує вхідні VPN-з'єднання.

Як VPN допомагає (і в чому його обмеження)

Використання комерційного VPN-сервісу дозволяє обійти більшість проблем, пов'язаних із CGNAT. Коли ви підключаєтеся до VPN, ваш трафік виходить через сервер VPN-провайдера, який має справжню публічно маршрутизовану IP-адресу. Це дозволяє уникнути проблеми спільної IP-адреси та відновлює більш пряме інтернет-з'єднання.

Деякі VPN-провайдери також пропонують переадресацію портів як окрему функцію, що дозволяє вхідним з'єднанням досягати вас через VPN-тунель — вирішуючи саме ту проблему, яку спочатку створив CGNAT. Виділена IP-адреса від VPN-провайдера є ще одним рішенням, якщо на вас впливають проблеми з репутацією спільної IP-адреси.

Однак VPN не виправить CGNAT для вхідних з'єднань автоматично, якщо конкретна функція переадресації портів не ввімкнена та не налаштована.

Загальна картина

CGNAT існує через вичерпання IPv4-адрес. Довгострокове вирішення проблеми — це IPv6, який забезпечує достатню кількість унікальних адрес для кожного пристрою на землі. Багато провайдерів поступово впроваджують IPv6, але доки його прийняття не стане повсюдним, CGNAT залишається поширеним обхідним рішенням — і поширеним джерелом розчарування для технічно підкованих користувачів.

CGNATПросунутий