NAT چیست و چگونه کار می‌کند؟

یکی از رایج ترین مشکلاتی که امکان دارد در هنگام راه اندازی یک شبکه داخلی و یا اداری رخ دهد تداخل آدرس پروتکل اینترنت (IP) است. چند راه برای جلوگیری از تداخل آدرس IP ها وجود دارد که یکی از این روش ها، ترجمه آدرس شبکه (NAT)است که می تواند به عنوان یک پل ارتباطی میان شبکه های داخلی و شبکه بزرگ اینترنت عمل کند.

در واقع NAT راه حلی کارآمد برای مسائل مربوط به آدرس دهی IP و افزایش امنیت است. این فناوری، با قابلیت های منحصر به فرد خود، نقش بسزایی در بهبود عملکرد شبکه های کامپیوتری داشته و همچنان به عنوان یکی از ارکان اصلی در معماری شبکه های امروزی مطرح می باشد. از این رو در این مطلب شما را به طور کامل با NAT و نحوه کار آن، انواع و مزایا و معایب آن آشنا می کنیم.

فهرست مطالب

• NAT چیست ؟
• NAT چگونه کار می کند؟
• انواع NAT چیست؟
  • 1. استاتیک
  • 2. داینامیک
  • 3. PAT
• مزایای NAT چیست؟
  • مثالی از کاربرد NAT
• معایب NAT چیست؟
• نتیجه
• سوالات متداول

NAT چیست ؟

(Network Address Translation) یک فناوری شبکه‌ای است که به منظور صرفه‌جویی در آدرس‌های IP عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد و همچنین روشی برای مدیریت کردن آدرس های IP است. که به شما این امکان را می دهد که چندیدن دستگاه متصل به اینترنت را در یک شبکه داخلی سازماندهی کنید.

NAT چگونه کار می کند؟

NAT به طور معمول بر روی یک روتر پیاده سازی می شود، دستگاهی که دو شبکه را به هم متصل می کند. هنگامی که دستگاهی در شبکه خصوصی داده‌ها را به دستگاهی در شبکه عمومی ارسال می‌کند، روتر داده‌ها را رهگیری می‌کند و آدرس IP منبع را با آدرس IP عمومی خود جایگزین می‌کند و سپس روتر داده ها را به دستگاه مقصد ارسال می کند.

انواع NAT چیست؟

سه نوع NAT وجود دارد که عبارتند از:

• ترجمه آدرس شبکه استاتیک
•  ترجمه آدرس شبکه داینامیک
• ترجمه آدرس شبکه PAT

1. استاتیک

در این نوع NAT، یک آدرس IP خصوصی به طور دائم به یک آدرس IP عمومی متصل می‌شود. این اتصال زمانی اتفاق می افتد که که بستر Network Address Translation درخواستی را از دستگاه خصوصی در شبکه محلی دریافت می‌کند، در این حالت روتر آدرس IP خصوصی را به آدرس IP عمومی متناظر ترجمه می‌کند.

2. داینامیک

پل ارتباطی بین شبکه‌های داخلی و اینترنت ایجاد می‌کند. هر دستگاه داخلی که دارای آدرس IP ثبت‌نشده است و می‌خواهد به اینترنت متصل شود، می‌تواند از یک آدرس IP عمومی استفاده کند. پس از دریافت پیام پاسخ از گره مقصد، ابتدا جدول NAT بررسی می‌شود تا آدرس IP خصوصی مقصد شناسایی شود، سپس بسته به گره مربوطه هدایت می‌گردد.

3. PAT

PAT نوعی NAT پویا است که چندین آدرس IP داخلی را از طریق شماره پورت به یک آدرس IP خارجی منفرد نگاشت می کند. این روش امکان اتصال چندین دستگاه داخلی با آدرس‌های IP خصوصی به اینترنت را با استفاده از تنها یک آدرس IP عمومی فراهم می‌سازد. PAT با تخصیص شماره پورت منحصر به فرد به هر اتصال داخلی، امکان شناسایی و پاسخگویی به درخواست‌های برگشتی را برای هر دستگاه داخلی فراهم می‌کند.

این فناوری به طور گسترده در مسیریاب‌ها (روتر‌ها)، فایروال ها و سایر دستگاه‌های شبکه برای افزایش کارایی استفاده از آدرس‌های IPv4 مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای NAT چیست؟

• حفاظت از آدرس IP: فناوری NAT با فعال کردن چندین روتر برای اشتراک گذاری یک آدرس IP، به حفظ آدرس های IP کمک می کند. به خصوص حفاظت از آدرس IP برای سازمان هایی که تعداد محدودی آدرس IP توسط ISP به آنها اختصاص داده شده است بسیار مهم است.
• امنیت بهبود یافته: NAT می تواند با پنهان کردن شبکه داخلی از دنیای خارج، امنیت را فراهم کند. این می تواند برای جلوگیری از حملاتی که آدرس های IP خاصی را هدف قرار می دهند یا برای جلوگیری از دسترسی مستقیم به دستگاه های موجود در شبکه داخلی از اینترنت مفید باشد. همچنین می تواند به جلوگیری از دسترسی دستگاه های موجود در شبکه داخلی به وب سایت های مخرب یا ناخواسته کمک کند.
• سرعت بهتر: NAT می تواند سرعت ارتباط را با کاهش دادن تعداد بسته هایی که باید از طریق شبکه هدایت شوند بهبود ببخشد. این به این دلیل است که Network Address Translation نیازی به داشتن آدرس IP منحصر به فرد هر دستگاه در شبکه داخلی را از بین می برد.
• انعطاف پذیری: NAT همچنین می تواند برای ایجاد انعطاف پذیری در طراحی شبکه استفاده شود، که به ویژه برای سازمان هایی که می خواهند پیکربندی شبکه خود را بدون تغییر آدرس IP خود تغییر دهند، مفید است. سازمان ها ممکن است بخواهند پیکربندی شبکه خود را برای بهبود امنیت یا عملکرد یا اضافه کردن دستگاه های جدید به شبکه تغییر دهند.
• صرفه جویی در هزینه: NAT تعداد آدرس های IP مورد نیاز یک سازمان را کاهش می دهد که می تواند در هزینه مجوزهای آدرس IP و سایر هزینه های مرتبط صرفه جویی کند.
• مدیریت آسان‌تر شبکه: این آدرس شبکه می تواند با کاهش تعداد آدرس‌های IP که می خواهد اختصاص بدهد، مدیریت شبکه را آسان‌تر کند. این به نفع سازمان‌هایی است که دستگاه‌ها زیادی دارند و آن‌ هایی که می‌خواهند زمان و تلاش لازم برای مدیریت شبکه‌های خود را کم کنند.

مثالی از کاربرد NAT

وقتی شما به یک وب‌سایت دسترسی پیدا می‌کنید، درخواست شما از طریق NAT به آدرس عمومی ترجمه شده و به سمت اینترنت ارسال می‌شود. پاسخ از وب‌سایت نیز به آدرس عمومی بازمی‌گردد و سپس توسط NAT به آدرس خصوصی شما ترجمه می‌شود.

معایب NAT چیست؟

• محدودیت در برقرای اتباط: یکی از مشکلاتNAT این است که برخی از برنامه‌ها و پروتکل‌های ارتباطی که برای شناسایی مستقیم IP طراحی شده‌اند، در شبکه‌های NAT به‌درستی کار نمی‌کنند.
• تاخیر در شبکه: فرایند ترجمه آدرس ها می تواند باعث در تاخیر در شبکه شود.
• عدم پشتیبانی از برخی پروتکل ها: برخی از پروتکل های ارتباطی که برای امنیت استفاده می شوند ممکن است با Network Address Translation سازگار نباشد.

نتیجه

Network Address Translation به عنوان یک فناوری مهم در مدیریت آدرس‌های IP، نقش بسیار مهمی در گسترش و بهبود عملکرد شبکه‌های کامپیوتری ایفا می‌کند. با تبدیل آدرس‌های IP خصوصی به عمومی، NAT باعث صرفه‌جویی در آدرس‌های IP محدود می‌شود و همچنین امنیت شبکه‌های داخلی را افزایش می‌دهد.

این فناوری در بسیاری از محیط‌های شبکه‌ای از جمله شبکه‌های خانگی و سازمانی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. سوفوس فایروال نیز به عنوان یک راه‌حل امنیتی پیشرفته، از تکنولوژی NAT برای حفاظت از شبکه‌ها در برابر تهدیدات اینترنتی استفاده می‌کند. اگر چه در برخی موارد محدود، NAT ممکن است باعث اختلال در برخی از برنامه‌ها و پروتکل‌های ارتباطی شود، اما در مجموع این فناوری نقش کلیدی در بهبود و توسعه شبکه‌های کامپیوتری امروزی دارد.

سوالات متداول