NAT چیست؟

NAT چیست ؟ این سوال یکی از سوالاتی است که دائما پرسیده می‌شود. NAT یک فناوری است که در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود و برای ترجمه آدرس‌های IP بین دو دامنه آدرس مورد استفاده قرار می‌گیرد. NAT برای مدیریت و توزیع منابع آدرس IP در شبکه‌ها به کار می‌رود.

هدف عمده NAT، تبدیل آدرس IP یک دامنه آدرس به آدرس دامنه دیگری است. این فرآیند به درگاه شبکه (Gateway) واقع در مرز شبکه محلی (Local Area Network) و شبکه بیرونی (Wide Area Network) نیاز دارد. در شبکه محلی، آدرس‌های آی‌پی خصوصی (Private IP) برای دستگاه‌ها استفاده می‌شوند که به صورت یکتا در داخل شبکه هستند. اما در شبکه بیرونی، آدرس‌های آی‌پی عمومی (Public IP) استفاده می‌شوند که یکتا و شناسایی‌پذیر در اینترنت هستند.

با استفاده از NAT، دستگاه Gateway می‌تواند ترافیک شبکه را از آدرس آی‌پی خصوصی دستگاه‌ها در شبکه محلی به آدرس آی‌پی عمومی خود تبدیل کند. با این کار، امکان برقراری ارتباط از طریق اینترنت برای دستگاه‌هایی که آدرس آی‌پی خصوصی دارند، فراهم می‌شود. وقتی پاسخی از سرور‌های بیرونی دریافت می‌شود، Gateway آدرس آی‌پی عمومی را به آدرس آی‌پی خصوصی دستگاه مقصد در شبکه محلی ترجمه می‌کند تا بتواند پاسخ را به دستگاه متصل شده در شبکه محلی ارسال کند.

استفاده از NAT به مدیران شبکه امکان می‌دهد تا با تعدیل و تخصیص مناسب آدرس‌های IP، از نفوذ به شبکه محلی جلوگیری کنند و همچنین به اشتراک گذاری یک آدرس IP عمومی بین چند دستگاه در شبکه محلی امکان بدهد.

به طور کلی در پاسخ NAT چیست باید بگوییم NAT یک فناوری مهم در شبکه‌ها است که برای ترجمه آدرس‌های IP بین دامنه‌های آدرس محلی و عمومی استفاده می‌شود تا بتواند مسائل مربوط به نشانی‌دهی IP را مدیریت کند و امنیت و کارایی شبکه را بهبود بخشد.

نحوه عملکرد NAT

در ادامه پاسخ به سوال NAT چیست باید به نحوع عملکرد NAT بپردازیم. عملکرد NAT در شبکه‌های کامپیوتری به موضوع تبدیل آدرس‌های IP بین دامنه‌های آدرس محلی و عمومی می‌پردازد. NAT برای ترجمه آدرس‌های IP استفاده می‌شود و عملکرد آن با توجه به نوع NAT و نحوه پیکربندی شبکه متفاوت است. در ادامه، مراحل عملکرد NAT را به طور ساده توضیح می‌دهیم:

• شروع: وقتی یک دستگاه با آدرس IP خصوصی در شبکه محلی متصل می‌شود و قصد دارد به یک دستگاه در شبکه بیرونی (مانند اینترنت) متصل شود، درخواست ارسال می‌شود.

• بستر NAT: دروازه (Gateway) شبکه، که به عنوان نقطه ورود و خروج بین شبکه محلی و شبکه بیرونی عمل می‌کند، وظیفه ترجمه آدرس را بر عهده دارد. این دروازه می‌تواند یک روتر یا فایروال باشد که توانایی NAT را دارد.
• تبدیل آدرس: دروازه NAT آدرس آی‌پی خصوصی دستگاه در شبکه محلی را به آدرس آی‌پی عمومی خود تبدیل می‌کند. این عملکرد به عنوان ترجمه آدرس (Address Translation) شناخته می‌شود.
• ارسال درخواست: حالا با آدرس آی‌پی عمومی، درخواست به دستگاه مقصد در شبکه بیرونی ارسال می‌شود.
• دریافت پاسخ: پاسخ از دستگاه مقصد در شبکه بیرونی دریافت می‌شود.
• ترجمه آدرس مقصد: دروازه NAT آدرس آی‌پی عمومی را به آدرس آی‌پی خصوصی دستگاه در شبکه محلی ترجمه می‌کند تا بتواند پاسخ را به دستگاه مناسب در شبکه محلی ارسال کند.
• ارسال پاسخ: پاسخ از دروازه NAT به دستگاه در شبکه محلی ارسال می‌شود.

به این ترتیب، NAT امکان برقراری ارتباط بین دستگاه‌های با آدرس‌های IP خصوصی در شبکه محلی و دستگاه‌های در شبکه بیرونی را فراهم می‌کند. همچنین، با استفاده از NAT، در تعداد آدرس‌های IP عمومی صرفه‌جویی می‌شود، زیرا چندین دستگاه می‌توانند از یک آدرس IP عمومی استفاده کنبه

انواع NAT

در ادامه پاسخ به سوال NAT چیست باید به معرفی انواع NAT بپردازیم و اطلاعات شما را در این زمینه بالا ببریم. این موارد به شرح زیر هستند:

• NAT استاتیک (Static NAT): در این نوع NAT، یک آدرس IP خصوصی به طور دائمی به یک آدرس IP عمومی نسبت داده می‌شود. هنگامی که بستر NAT درخواستی را از دستگاه خصوصی در شبکه محلی دریافت می‌کند، آدرس IP خصوصی را به آدرس IP عمومی متناظر ترجمه می‌کند. استفاده از NAT استاتیک برای ارتباط با سرورها، سرویس‌های اینترنتی و دستگاه‌هایی که نیاز به آدرس IP ثابت دارند، مفید است.
• NAT دینامیک (Dynamic NAT): در این نوع NAT، یک گروه از آدرس‌های IP خصوصی به یک گروه از آدرس‌های IP عمومی نسبت داده می‌شود. وقتی یک دستگاه درخواستی را ارسال می‌کند، دروازه NAT یکی از آدرس‌های IP عمومی در گروه را به آدرس IP خصوصی متناظر ترجمه می‌کند و این ترجمه برای مدت زمان مشخصی (مانند یک جلسه) اعتبار دارد. این نوع NAT برای ارتباط بیشترین اشتراک بین دستگاه‌های خصوصی در شبکه محلی و دستگاه‌های عمومی در شبکه بیرونی مناسب است.
• پورت نات (Port Address Translation – PAT): PAT یا NAT Overload نوعی NAT دینامیک است که از پورت‌ها برای ترجمه آدرس‌ها استفاده می‌کند. در این نوع NAT، چندین دستگاه با آدرس‌های IP خصوصی می‌توانند از یک آدرس IP عمومی استفاده کنند. دروازه NAT، هر بسته را براساس آدرس IP و پورت مبدأ و مقصد ترجمه می‌کند. این نوع NAT بسیار پرکاربرد است و به طور معمول برای اتصال چندین دستگاه به یک آدرس IP عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند زمانی که چندین کامپیوتر در یک شبکه خانگی از یک اتصال اینترنت ADSL استفاده می‌کنند.
• نات دوگانه (Dual NAT): در این نوع NAT، دو لایه NAT برای ترجمه آدرس استفاده می‌شود. ابتدا، دروازه NAT یک ترجمه از آدرس خصوصی به آدرس عمومی انجام می‌دهد و سپس دروازه NAT دیگری در شبکه مقصد از آدرس عمومی به آدرس خصوصی دستگاه نهایی ترجمه می‌کند. این نوع NAT در مواردی مفید است که بین شبکه‌های خصوصی مختلف و شبکه‌های عمومی نیاز به ترجمه آدرس وجود داشته باشد.

تفاوت بین NAT استاتیک و NAT دینامیک

به طور کلی، در ادامه پرداختن به موضوع NAT چیست  باید تفاوت میان نات استاتیک و دینامیک را معرفی کنیم. تفاوت اصلی بین NAT استاتیک و NAT دینامیک در نحوه نسبت دادن آدرس‌های IP خصوصی به آدرس‌های IP عمومی است. در ادامه، توضیح مختصری از هر کدام را ارائه می‌دهیم.

NAT استاتیک

• در NAT استاتیک، یک آدرس IP خصوصی به طور دائمی به یک آدرس IP عمومی نسبت داده می‌شود.
• زمانی که بستر NAT یک درخواست از یک دستگاه خصوصی در شبکه محلی را دریافت می‌کند، آدرس IP خصوصی را به آدرس IP عمومی متناظر ترجمه می‌کند.
• استفاده از NAT استاتیک برای ارتباط با سرورها، سرویس‌های اینترنتی و دستگاه‌هایی که نیاز به آدرس IP ثابت دارند، مفید است.
• یکی از مزایای NAT استاتیک این است که پورت‌ها تغییری نمی‌کنند و اتصال‌های برقرار شده برای دستگاه خصوصی به صورت مداوم باقی می‌مانند.

NAT دینامیک

• در NAT دینامیک، یک گروه از آدرس‌های IP خصوصی به یک گروه از آدرس‌های IP عمومی نسبت داده می‌شود.
• وقتی یک دستگاه درخواستی را ارسال می‌کند، دروازه NAT یکی از آدرس‌های IP عمومی در گروه را به آدرس IP خصوصی متناظر ترجمه می‌کند و این ترجمه برای مدت زمان مشخصی (مانند یک جلسه) اعتبار دارد.
• NAT دینامیک برای ارتباط بیشترین اشتراک بین دستگاه‌های خصوصی در شبکه محلی و دستگاه‌های عمومی در شبکه بیرونی مناسب است.
• مزیت NAT دینامیک در این است که از تعداد محدودی آدرس IP عمومی استفاده می‌کند و این امکان را فراهم می‌کند که بیشترین تعداد دستگاه‌ها از این آدرس‌ها استفاده کنند.

آیا NAT دینامیک برای ارتباط بین دستگاه‌های خصوصی در شبکه محلی مناسب است؟

NAT دینامیک برای ارتباط بین دستگاه‌های خصوصی در شبکه محلی به عنوان یک راه‌حل مناسب مطرح می‌شود. با استفاده از NAT دینامیک، چندین دستگاه با آدرس‌های IP خصوصی می‌توانند از یک آدرس IP عمومی استفاده کنند. این امر به معنای این است که تمام دستگاه‌ها می‌توانند به صورت همزمان ارتباط برقرار کنند و از اینترنت استفاده کنند، در حالی که از یک آدرس IP عمومی به عنوان آدرس خروجی استفاده می‌کنند.

با استفاده از NAT دینامیک، دروازه NAT برای هر درخواستی که از یک دستگاه خصوصی در شبکه محلی دریافت می‌شود، یکی از آدرس‌های IP عمومی در گروه را به آدرس IP خصوصی متناظر ترجمه می‌کند. این ترجمه برای مدت زمان مشخصی (مانند یک جلسه) اعتبار دارد. این امر به این معنی است که هر دستگاه خصوصی در شبکه محلی می‌تواند مجموعه‌ای از پورت‌ها را ترجمه کند و بتواند همزمان از اتصال به اینترنت استفاده کند.

با استفاده از NAT دینامیک، محدودیت تعداد آدرس‌های IP عمومی برای شبکه محلی برطرف می‌شود و این به شبکه محلی اجازه می‌دهد تا با تعداد بیشتری از دستگاه‌ها به صورت همزمان در ارتباط باشد. این برای شبکه‌های خانگی، محیط‌های آموزشی، و کسب و کارهای کوچک که تعداد محدودی آدرس IP عمومی در اختیار دارند، بسیار مفید است. بنابراین، NAT دینامیک به عنوان یک راه‌حل مناسب برای ارتباط بین دستگاه‌های خصوصی در شبکه محلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به شبکه اجازه می‌دهد تا با محدودیت‌های آدرس IP عمومی سروکار داشته باشد.

سخن پایانی

تا به اینجا تلاش کردیم اطلاعات کاملی را در مورد سوال NAT چیست در اختیار شما قرار دهیم. همانطور که متوجه شده‌اید NAT یک فناوری است که در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود و برای ترجمه آدرس‌های IP بین دو دامنه آدرس مورد استفاده قرار می‌گیرد. NAT برای مدیریت و توزیع منابع آدرس IP در شبکه‌ها به کار می‌رود.