Трансляція мережевих адрес (NAT)
Трансляція мережевих адрес (NAT) — це техніка, яку часто використовують інтернет-провайдери (ISP) та організації для того, щоб кілька пристроїв могли спільно користуватися однією публічною IP-адресою. Завдяки використанню NAT пристрої в приватній мережі можуть спілкуватися з пристроями у публічній мережі, не маючи власної унікальної IP-адреси.
NAT став популярним як рішення проблеми дефіциту IPv4-адрес, щоб уникнути труднощів із резервуванням IP-адрес. Веб-адресний переклад широко використовується в багатьох країнах. Саме тому NAT став стандартною функцією роутерів на домашніх та малих офісних мережах, для яких витрати на запит на окрему IP-адресу переважають переваги.
IPv4-адреса
IPv4 використовує 32-бітні (4-байтові) адреси, тож у адресному просторі лише близько чотирьох мільярдів (4 294 967 296 232) адрес, що становить близько 4,3 мільярда.
За винятком приватних мереж, loopback, мультикаст та інших зарезервованих адрес,≈ IPv4-адрес, які можна маршрутизувати через публічну мережу, становить 3,6 мільярда ~ 3,7 мільярдаІндивідуальні особи
Як працює NAT
NAT зазвичай реалізується на маршрутизаторах, які з'єднують два мережеві пристрої. Коли пристрій у приватній мережі надсилає дані пристрою у публічній мережі, маршрутизатор перехоплює ці дані і замінює IP-адресу джерела на власну публічну IP-адресу. Роутер потім надсилає дані цільовому пристрою.
Коли цільовий пристрій надсилає дані назад на маршрутизатор, маршрутизатор перехоплює їх і замінює публічну IP-адресу на оригінальну IP-адресу джерела. Роутер потім надсилає дані на оригінальний вихідний пристрій. Цей процес прозорий для пристроїв обох мереж.
Переклад мережевих адрес має кілька суттєвих переваг:
Захист IP-адрес: Дозволяючи кільком пристроям ділити одну IP-адресу, NAT допомагає зберегти простір IP-адрес. Це особливо важливо для організацій, де провайдери призначили обмежену кількість IP-адрес. Покращена безпека: NAT може забезпечити заходи безпеки, приховуючи внутрішню мережу від зовнішнього світу. Це корисно для запобігання атакам, спрямованим на конкретні IP-адреси, або для запобігання прямому доступу пристроїв у внутрішніх мережах з інтернету. NAT також може допомогти запобігти доступу пристроїв у вашій внутрішньой мережі до шкідливих або небажаних вебсайтів. Вищі швидкості: NAT може покращити швидкість зв'язку, зменшуючи кількість пакетів, які потрібно маршрутизувати через мережу. Це пов'язано з тим, що NAT усуває потребу в кожному пристрої внутрішньої мережі мати власну унікальну IP-адресу. Гнучкість: NAT також може використовуватися для забезпечення гнучкості у проєктуванні мережі, що особливо корисно для організацій, які хочуть змінити конфігурацію мережі без зміни IP-адреси. Організації можуть захотіти змінити конфігурацію мережі для підвищення безпеки чи продуктивності, або додати нові пристрої до мережі. Multihomed: NAT може використовуватися для підключення пристроїв у приватній мережі до кількох публічних мереж — практика конфігурації мережі, відома як multihomed. Це може бути корисно для організацій, які хочуть підключитися до кількох провайдерів або надати резервне перемикання, якщо один із них вийде з ладу. NAT multihomed забезпечує резервування з'єднання та збільшує час безвідмовної роботи, дозволяючи трафіку маршрутизуватися через кілька провайдерів. Економія коштів: NAT зменшує кількість IP-адрес, необхідних організації, економячи на ліцензіях IP-адрес та інших відповідних зборах. Простіше управління мережею: NAT спрощує управління мережею, зменшуючи кількість IP-адрес, які потрібно призначити. Це вигідно організаціям із великою кількістю пристроїв, а також тим, хто прагне скоротити час і зусилля, необхідні для управління мережами.
Типи трансляції мережевих адрес (NAT).
Існує три типи трансляції мережевих адрес:
Статичний NAT
У статичному NAT кожна внутрішня IP-адреса відображається на унікальну зовнішню IP-адресу. Це відображення один на один. Коли вихідний трафік досягає маршрутизатора, маршрутизатор замінює IP-адресу призначення на відображену глобальну IP-адресу. Коли зворотний трафік повертається на маршрутизатор, маршрутизатор замінює відтворену глобальну IP-адресу на IP-адресу джерела.
Статичний NAT переважно використовується для серверів, які потребують доступу з інтернету, таких як веб-сервери та поштові сервери.
Динамічний NAT
У динамічному перекладі мережевих адрес внутрішні IP-адреси відображаються на зовнішні пули IP-адрес. Це відображення «один до багатьох». Коли вихідний трафік досягає маршрутизатора, маршрутизатор замінює IP-адресу призначення на вільну глобальну IP-адресу з пулу. Коли зворотний трафік повертається на маршрутизатор, маршрутизатор замінює відтворену глобальну IP-адресу на IP-адресу джерела.
Динамічний NAT переважно використовується в мережах, які потребують вихідного інтернет-з'єднання.
Трансляція адрес порту (PAT)
PAT — це динамічний NAT, який відображає кілька внутрішніх IP-адрес на одну зовнішню IP-адресу за номером порту. Це багато-до-одного відображення. Коли комп'ютер підключається до інтернету, маршрутизатор присвоює йому номер порту, а потім приєднує його до внутрішньої IP-адреси комп'ютера, надаючи йому унікальну IP-адресу. Коли другий комп'ютер підключається до інтернету, він отримує ту ж зовнішню IP-адресу, але з іншим номером порту.
PAT переважно використовується в домашніх мережах. |