TRADUCCIÓN DE DIRECCION DE RED: NAT consiste en traducir las direcciones IP (generalmente de privadas a públicas) y a veces debe modificar además las direcciones del Protocolo de Control de Transmisión (TCP) o UDP (puertos) cuando la conexión atraviesa un encaminador o un firewall [72, 73], por lo que algunos autores se refieren a esta técnica como Traducción de Dirección de Red y Puerto (NAPT).

En la figura se muestra el funcionamiento de NAT. Las direcciones IP pertenecientes a una Red privada se traducen en una única dirección de salida a través del dispositivo NAT. En este caso esa dirección corresponde a la Red 206.245.160.0; sin embargo, esta Red puede abarcar un sin número de dispositivos, por lo cual es necesario especificar los puertos de origen y destino para conocer con exactitud el destino de un paquete transmitido. Para establecer un camino desde el cliente con dirección IP de origen 192.168.0.2 al servidor Web, se necesita conocer los puertos para encaminar los mensajes enviados.

Esquema de Funcionamiento de NAT

Es claro que la cantidad de direcciones de Red que ofrece IPv4 son insuficientes para asignar una dirección a cada nodo que se conecta a Internet. NAT ha sido propuesto como una solución a corto plazo mientras se desarrolla e implementa IPv6 como una solución formal a este problema; pero la transición completa a IPv6 no se ha completado.

NAT además cumplen la función de ocultación, ya que no es posible establecer una conexión desde Internet a una máquina de la Red privada, por el simple hecho de que no existirían caminos en Internet para llegar a él.

Se plantea un problema para el tráfico de VoIP cuando atraviesa un dispositivo que emplee NAT. La mayoría de los protocolos de señalización de VoIP convencionales sólo tratan con la señalización de una conexión telefónica, mientras que el tráfico de audio es manejado por otro protocolo y el puerto en el que se envía este tráfico es aleatorio [76]. El encaminador NAT puede ser capaz de manejar el tráfico de señalización, pero no tiene manera de saber que el tráfico de audio está relacionado con esta señalización; como consecuencia, el tráfico de audio no se traduce entre los espacios de direcciones y no se envía correctamente al destinatario.

A continuación analizamos las soluciones aportadas por los distintos protocolos de señalización estudiados para soportar NAT:

– H.323. El estándar H.323 usa RTP para transportar medios de comunicación entre los EPs. Por lo tanto, el método más sencillo para sobrellevar el inconveniente que causa NAT es simplemente reenviar los puertos apropiados a través de su dispositivo NAT para el cliente interno. Y para recibir llamadas siempre se tendría que reenviar el puerto TCP 1720 al cliente. Además, se tendría que reenviar los puertos UDP para el flujo multimedia RTP y los puertos RTCP para el control de flujo.

Si se tiene un número de clientes detrás de un dispositivo NAT, otra manera de evitar problemas es utilizar un GK ejecutándose en modo proxy, el cual requiere de un interfaz conectado a la Subred privada y a Internet. El cliente H.323 en la Subred privada así como los clientes externos que deseen llamar, deben registrarse en el GK.

Finalmente, H.323 introdujo en sus últimas versiones una serie de extensiones para el estándar de videoconferencia, en las que incluyen protocolos de la familia de H.460.x, los cuales se ocupan del firewall y NAT.

– SIP. Tiene los mismos problemas que padece H.323. Probablemente el mayor obstáculo técnico de SIP es hacer transacciones a través de NAT.
Debido a que SIP encapsula información de direccionamiento en sus

tramas (frames) de datos a nivel de aplicación y NAT trabaja a nivel de Red, la información de direccionamiento no se modifica automáticamente, y por lo tanto, los flujos de datos no tienen la información correcta de direccionamiento para completar la conexión. Además de esto, los firewalls normalmente integrados con NAT no consideran el flujo multimedia entrante a ser parte de la transacción SIP, lo que podría bloquear la conexión.

Se han planteado soluciones que incluyen emplear: infraestructura ASP para el correcto funcionamiento del sistema de Red sin que el usuario tenga que modificar la configuración de traducción de direcciones de su encaminador [78], firewalls recientes y Controladores de Frontera de Sesion (SBC), que son dispositivos que solucionan la incompatibilidad de SIP con NAT [79]; pero esto todavía se considera un defecto en este protocolo, pues causa un sinfín de problemas para los profesionales de Redes que necesitan conectar los puntos terminales SIP utilizando la infraestructura de Red que actualmente poseen.

– IAX. Fue diseñado deliberadamente para trabajar en dispositivos que utilizan NAT. El uso de un único puerto UDP tanto para la señalización y la transmisión de medios de comunicación, provoca que este protocolo no presente problemas en topologías NAT. Estas consideraciones han ayudado a convertirse a IAX en uno de los protocolos más fáciles para la implementación de Redes.

– MGCP y MEGACO. El hecho de que RTP utilice un rango de puerto dinámico hace que sea difícil para atravesar firewalls y NAT, ya que NAT cambia la dirección IP de origen y número de puerto RTP que ha sido negociado durante el SDP. Con el fin de superar este inconveniente se puede utilizar un servidor de Sesión Transversal de Utilidades para NAT (STUN) con el objetivo de poder descubrir el puerto real.

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Otros métodos utilizados en VoIP para trabajar en Redes que utilizan NAT y firewalls son:

– Que los dispositivos VoIP conozcan la dirección IP pública (o nombre DNS) de la NAT.
– Que la NAT deba ser configurada para no utilizar direccionamiento dinámico.
– Que la NAT deba ser configurada estáticamente para traducir las direcciones privadas a las direcciones públicas.

La desventaja de estos métodos es que requieren un administrador del sistema para configurar y administrar los dispositivos VoIP y realizar cambios a las direcciones públicas, lo que implica un gasto exagerado en recursos.

Tomado de:
Gutiérrez, R. (2014). Estudio detallado de los protocolos SIP, H.323 y otros, para la señalización en VoIP: Estado actual y futuro (tesis de grado). Escuela Superior Politécnica del Litoral, Guayaquil, Ecuador.

Fuente:
http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/D-84316.pdf

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