Hvad er oversættelse af netværksadresse (NAT), og hvordan fungerer det?

Det er ironisk, hvordan en af ​​de største trusler mod Internettet var et produkt af, at ingen forudsagde, hvor populær det ville være.

Indtil for nylig var den fremherskende måde at tildele IP-adresser til computere med IPv4-systemet IPv6 vs. IPv4: Bør du pleje (eller gøre noget) som bruger? [MakeUseOf Explains] IPv6 vs. IPv4: Bør du pleje (eller gøre noget) som bruger? [MakeUseOf Explains] Der er for nylig været meget snak om at skifte til IPv6, og hvordan det vil give en masse fordele til Internettet. Men denne "nyhed" gentager sig selv igen, da der altid er en lejlighedsvis…. Dette gjorde det muligt at oprette ca. 4,3 milliarder mulige IP-adresser, hvoraf en betydelig del blev delt til regionale internetmyndigheder i blokke på 16,8 millioner.

Ganske tidligt blev det tydeligt, at der ikke ville være tilstrækkelig forsyning til at dæmpe den enorme efterspørgsel. Da udmattelsen af ​​IP-adresseforsyningen var uundgåelig, så folk efter måder at ”dele” IP-adresserne med mere end et system. Således blev Network Address Translation født (NAT), og Internettet blev gemt.

Hvad er oversættelse af netværksadresse?

For at en computer skal kommunikere med Internettet som helhed, skal den have en IP-adresse. Ved hjælp af IPv4-systemet er disse unikke 32-bitnumre, der er opdelt i fire forskellige binære oktetter. Det betyder ikke noget, om det er en server, en computer eller en Xbox. Hvis den ikke har en IP-adresse, kommer den ikke online.

Men der er simpelthen ikke nok IP-adresser til at gå rundt for at give hver vært deres egen adresse. Så for at udnytte det ekstremt begrænsede adresseplads bedre, bruger vi netværksadresseoversættelse.

Network Address Translation giver en enkelt enhed mulighed for at sidde mellem et lokalt netværk og Internettet og videresende trafik til den relevante vært. Du ved sandsynligvis dette som din router. Fordelen med dette er, at flere computere kan dele den samme IP-adresse.

Denne enkelt enhed (normalt en router Hvordan fungerer en router? En simpel forklaring Hvordan fungerer en router? En simpel forklaring Routere kan virke kompliceret, men de er faktisk ganske enkle. Her er en hurtig guide til routere, hvad de gør, og hvordan de fungerer., switch eller hardware firewall) ændrer IP-pakkeoverskrifter på farten, hvilket sikrer, at indholdet af pakken kommer til den tilsigtede destination.

Imidlertid kommer det med en nedside, da det bliver eksponentielt sværere for værter uden for det lokale netværk at kommunikere med servere, der er placeret bag routeren.

Der er flere måder, hvorpå netværksadresseoversættelse kan fungere, hvor de tre af de mest almindelige er Dynamisk NAT, Statisk NAT og Overbelastning.

Dynamisk NAT

Med Dynamic NAT opretholder en router en liste over offentlige IP-adresser. Når en vært bag netværket skal transmittere eller modtage, vælger routeren en af ​​de offentlige IP-adresser, der ikke i øjeblikket er i brug, og videresender alle pakker i overensstemmelse hermed. Som et resultat betyder dette, at en værts IP-adresse kan ændres på ethvert givet tidspunkt.

Men afgørende betyder det, at en stor pool af værter kan dele en markant mindre pool af IP-adresser. Dette var vigtigt i betragtning af den forestående udmattelse af den tilgængelige pool af IPv4-adresser.

overbelastning

En almindelig måde at udføre oversættelse af netværksadresse er gennem noget, der kaldes 'Overbelastning', hvor flere interne IP-adresser er kortlagt til en enkelt offentlig IP-adresse.

Dette gøres ved at give hver intern vært en tilsvarende port. Antag f.eks., At du har tre computere på et internt netværk og en offentlig IP-adresse på 212.18.123.123. Hver af disse interne computere kunne teoretisk være tilgængelig via 212.18.123.123:2001, 212.18.123.123:2002 og 212.18.123.123:2003.

Dette er almindeligt kendt som Port Address Translation (PAT), NAT-adresse med en adresse og multiplexet NAT på portniveau.

Statisk NAT

Endelig, lad os tale om statisk NAT.

Interne netværk, som dit hjemme- eller kontornetværk, bruger ikke det samme IP-adresseringssystem, der bruges på det offentlige internet. Enhver netværksenhed har effektivt to IP-adresser. Den første er en privat, og det er kun tilgængeligt inden for dette netværk. Den anden er den, der er eksternt tilgængelig.

Statisk NAT gør det muligt at oprette en direkte, en-til-en-forbindelse mellem en privat IP-adresse og en statisk, offentlig IP-adresse Hvad er en statisk IP-adresse? Her er hvorfor du ikke har brug for en Hvad er en statisk IP-adresse? Her er hvorfor du ikke har brug for en router-tildelte IP-adresser ændres lejlighedsvis, mens statiske IP-adresser ikke gør det. Her er hvorfor du ikke virkelig har brug for en. .

Dette vil naturligvis ikke gøre noget for at mindske mod IPv4-adresse-udmattelse. Men det er ved siden af ​​punktet. Hvis du f.eks. Vil udsætte en webserver for internettet, vil du sikre dig, at dens IP-adresse forbliver den samme. Statisk NAT giver dig mulighed for at gøre det.

Men hvad med IPv6?

Verden er ved at skifte hurtigt fra IPv4 med sin ringe begrænsede adresseringsplads til IPv6 IPv6 & The Coming ARPAgeddon [Technology Explained] IPv6 & The Coming ARPAgeddon [Technology Explained], som kan understøtte en teoretisk total på 2 ^ 128 IP-adresser.

For at udtrykke tilstrækkeligt det, er det ækvivalent med 340 undecillion, 282 decillion, 366 nonillion, 920 octillion, 938 septillion, 463 sextillion, 463 quintillion, 374 quadrillion, 607 billion, 431 billion, 768 million, 211 tusind og 456.

Det er en masse IP-adresser.

Så med det i tankerne har vi brug for oversættelse af netværksadresse mere, i betragtning af at der er en overflod af tilgængelige IP-adresser, der næsten helt sikkert aldrig bliver udtømt?

NAT kommer med nogle andre vigtige fordele. Det mest åbenlyse er måske det faktum, at det utilsigtet fungerer som en 'firewall'. Hvordan fungerer en firewall? [MakeUseOf Explains] Hvordan fungerer en firewall? [MakeUseOf Explains] Der er tre stykker software, der efter min mening udgør rygraden i en anstændig sikkerhedsopsætning på din hjemme-pc. Dette er anti-virus, firewall og password manager. Af disse,… til alle systemer bag routeren. Alle tjenester, der kører inden for dette netværk (være at en privat filserver eller en privat webserver, der kører en Wiki), er utilgængelige uden for dette netværk.

Kort sagt, NAT forbedrer drastisk sikkerheden i ethvert system bag det.

Konklusion

NAT er en tilsyneladende tør teknologi, det er næsten uigennemtrængelig at forstå. Men lad ikke det narre dig. Uden det ville Internettet se radikalt anderledes ud.

Har du nogen tanker? Lad mig vide. Giv mig en kommentar nedenfor, så chatter vi.

Billedkredit: IPv6-IPv4 af Abode of Chao