NAT یا ترجمه نشانی‌های شبکه (Network Address Translation) یکی از مفاهیم کلیدی و مهم در دنیای شبکه‌های رایانه‌ای است که در بسیاری از شبکه‌ها، خصوصاً شبکه‌های خانگی و شرکتی، به کار می‌رود. NAT در اصل راه‌حلی برای مقابله با کمبود آدرس‌های IP است و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک آدرس IP عمومی با اینترنت ارتباط برقرار کنند، بدون اینکه هر دستگاه نیاز به آدرس IP عمومی اختصاصی داشته باشد. NAT در شبکه به طور گسترده در مودم‌ها و روترها پیاده‌سازی می‌شود و نقش مهمی در امنیت و کارایی شبکه ایفا می‌کند.
در ادامه با ساختار و انواع NAT، کاربردها و مزایای آن و همچنین نحوه تنظیمات NAT در دستگاه‌های مختلف از جمله مودم‌های TP-Link آشنا خواهیم شد.
NAT در شبکه چیست؟
NAT یک مکانیزم شبکه‌ای است که آدرس‌های IP خصوصی را به آدرس‌های IP عمومی ترجمه می‌کند و به دستگاه‌های مختلف در یک شبکه محلی (LAN) اجازه می‌دهد تا با یک آدرس IP عمومی مشترک به اینترنت متصل شوند. این فرآیند به‌ویژه در کاهش تعداد آدرس‌های IP مورد نیاز و در نتیجه صرفه‌جویی در منابع شبکه، مؤثر است.
به‌طورکلی، NAT با ممانعت از نمایش مستقیم آدرس‌های IP خصوصی در اینترنت، به حفظ حریم خصوصی کاربران و همچنین امنیت شبکه کمک می‌کند.
انواع NAT در شبکه
NAT در شبکه به سه نوع اصلی تقسیم می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند:
Static NAT
در Static NAT، یک آدرس IP خصوصی به یک آدرس IP عمومی خاص اختصاص داده می‌شود. این نوع NAT برای زمانی که دستگاه‌های داخل شبکه نیاز به ارتباط مداوم با دستگاه‌های خارج از شبکه دارند، مناسب است؛ مثلاً در سرورهای وب و ایمیل که نیاز به دسترسی مستقیم به اینترنت دارند. این روش به دلیل ایجاد ارتباط ثابت بین IP خصوصی و عمومی، یک نوع NAT پایدار محسوب می‌شود و معمولاً امنیت بالاتری دارد.
Dynamic NAT
در Dynamic NAT، آدرس‌های IP خصوصی به‌صورت پویا و بر اساس دسترسی به آدرس‌های IP موجود، به آدرس‌های IP عمومی تبدیل می‌شوند. برخلاف Static NAT، در این روش ارتباط ثابتی بین IP خصوصی و عمومی وجود ندارد. هر دستگاه داخل شبکه بر اساس اولویت و دسترسی، به آدرس IP عمومی تخصیص داده می‌شود و پس از اتمام ارتباط، این آدرس مجدداً آزاد می‌شود. Dynamic NAT در شبکه‌هایی که آدرس‌های IP محدود است، گزینه‌ای مناسب برای استفاده بهینه از منابع است.
PAT (Port Address Translation)
PAT که با نام “NAT با ترجمه پورت” نیز شناخته می‌شود، نسخه‌ای از NAT است که علاوه بر آدرس IP، از شماره پورت نیز برای شناسایی دستگاه‌ها استفاده می‌کند. در این روش، چندین دستگاه می‌توانند از یک آدرس IP عمومی مشترک اما با پورت‌های مختلف استفاده کنند. PAT به دستگاه‌های متعدد امکان می‌دهد با یک آدرس IP عمومی به اینترنت متصل شوند، بدون اینکه نیاز به آدرس‌های IP متعدد باشد. PAT به‌ویژه در شبکه‌های خانگی و تجاری کوچک که تعداد آدرس‌های IP محدود است، کاربرد فراوانی دارد.
پیشنهاد مطالعه: DMZ چیست و چه کاربردی دارد؟ راهنمای جامع
کاربردهای NAT در شبکه
NAT کاربردهای متعددی دارد و مزایای مختلفی برای شبکه‌ها فراهم می‌آورد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای NAT می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
صرفه‌جویی در آدرس‌های IP عمومی
NAT کمک می‌کند تعداد زیادی دستگاه در یک شبکه محلی (LAN) از یک یا چند آدرس IP عمومی مشترک استفاده کنند. با این روش، نیاز به تخصیص آدرس‌های IP عمومی برای هر دستگاه به‌صورت مجزا برطرف می‌شود و در مصرف آدرس‌های IP که محدود هستند، صرفه‌جویی می‌شود.
افزایش امنیت شبکه
با استفاده از NAT، آدرس‌های IP خصوصی در شبکه داخلی مخفی می‌شوند و از دسترسی مستقیم به اینترنت محافظت می‌شوند. این ویژگی به شبکه‌های داخلی کمک می‌کند تا در برابر حملات خارجی و دسترسی‌های غیرمجاز ایمن‌تر بمانند، زیرا تنها آدرس IP عمومی شبکه برای ارتباط با اینترنت نمایش داده می‌شود.
مدیریت ترافیک شبکه
NAT در شبکه با مدیریت درخواست‌ها و بسته‌های داده از دستگاه‌های مختلف، ترافیک شبکه را بهینه می‌کند. این کار به کاهش شلوغی در شبکه کمک کرده و کارایی و سرعت را بهبود می‌بخشد، خصوصاً در شبکه‌هایی که تعداد زیادی دستگاه متصل به اینترنت دارند.
سهولت در ارتباط دستگاه‌ها با اینترنت
NAT امکان می‌دهد دستگاه‌های مختلف در شبکه داخلی بدون نیاز به آدرس‌های IP متعدد با اینترنت ارتباط برقرار کنند. این قابلیت به‌خصوص در شبکه‌های خانگی و شرکت‌های کوچک که تنها به یک آدرس IP عمومی دسترسی دارند، بسیار مفید است.
امکان کنترل دسترسی و استفاده از منابع شبکه
با استفاده از NAT، مدیران شبکه می‌توانند دسترسی به منابع داخلی و خارجی را کنترل و تنظیم کنند. این ویژگی به مدیران اجازه می‌دهد تا تعیین کنند کدام دستگاه‌ها بتوانند به اینترنت دسترسی داشته باشند و کدام‌ها تنها در شبکه داخلی فعالیت کنند.
پشتیبانی از شبکه‌های خصوصی مجازی (VPN)
NAT با تکنیک‌های ترجمه و ترکیب پورت، امکان پشتیبانی از اتصالات VPN را فراهم می‌کند. این قابلیت برای کاربرانی که به ارتباط ایمن و رمزگذاری‌شده نیاز دارند، اهمیت بالایی دارد و در شبکه‌های شرکتی که کارمندان از راه دور متصل می‌شوند، استفاده می‌شود.
پیشنهاد مطالعه: مفهوم ssl چیست؟ هر آنچه که در مورد اس اس ال باید بدانیم!
تسهیل در پیکربندی شبکه‌های کوچک و متوسط
در شبکه‌های کوچک و متوسط، NAT باعث ساده‌سازی پیکربندی و مدیریت شبکه می‌شود. دستگاه‌های مختلف می‌توانند به‌سادگی به اینترنت متصل شوند و تنظیمات پیچیده برای تخصیص آدرس‌های IP عمومی به حداقل می‌رسد.
NAT در شبکه با این کاربردها و مزایای فراوان، به بخش مهمی از زیرساخت شبکه‌ها تبدیل شده است و به مدیران شبکه کمک می‌کند تا به‌صورت بهینه و ایمن‌تر از منابع شبکه خود بهره ببرند.
نات در شبکه چگونه کار می‌کند؟
برای توضیح چگونگی عملکرد نات در شبکه، فرض کنید یک شرکت کوچک با ۵ کامپیوتر دارد که همه در یک شبکه محلی (LAN) قرار دارند و فقط یک آدرس IP عمومی برای اتصال به اینترنت دارد. هر کدام از کامپیوترها در شبکه محلی خود دارای آدرس‌های IP خصوصی مانند 192.168.1.2 تا 192.168.1.6 هستند که تنها در همان شبکه داخلی قابل استفاده هستند و از خارج از اینترنت نمی‌توان به آنها دسترسی داشت؛ اما از آنجا که تمامی این کامپیوترها نیاز دارند با اینترنت ارتباط برقرار کنند، به یک آدرس IP عمومی نیاز دارند.
در اینجا NAT وارد عمل می‌شود. روتر شرکت که به عنوان دروازه‌ی ارتباطی بین شبکه داخلی و اینترنت عمل می‌کند، با استفاده از NAT درخواست‌های ارسالی از هر کامپیوتر را دریافت می‌کند. در این سناریو، فرض کنید یکی از کامپیوترها (با آدرس IP خصوصی 192.168.1.3) قصد دارد به یک وب‌سایت خارجی دسترسی پیدا کند. زمانی که این کامپیوتر درخواستی را به سمت اینترنت ارسال می‌کند، روتر با استفاده از NAT آدرس IP خصوصی (192.168.1.3) را به آدرس IP عمومی خود ترجمه می‌کند و در کنار آن یک شماره پورت یکتا تخصیص می‌دهد.
سپس روتر این درخواست را با استفاده از آدرس IP عمومی و شماره پورت جدید به مقصد ارسال می‌کند. در این حالت، وب‌سایت خارجی تنها آدرس IP عمومی شرکت را می‌بیند و از آدرس IP داخلی کامپیوتر خبری ندارد. وقتی پاسخ درخواست به روتر می‌رسد، روتر با استفاده از اطلاعات ذخیره‌شده، آدرس IP عمومی و شماره پورت را مجدداً به آدرس IP خصوصی و اصلی کامپیوتر درخواست‌دهنده (192.168.1.3) ترجمه می‌کند و بسته اطلاعاتی را به دستگاه مناسب در شبکه داخلی ارسال می‌کند.
در نتیجه، هر بار که یکی از کامپیوترها به اینترنت متصل می‌شود، روتر با استفاده از NAT آدرس IP خصوصی دستگاه را به آدرس IP عمومی خود ترجمه می‌کند. از طرفی، با استفاده از شماره پورت‌ها، روتر می‌تواند درخواست‌های چندین دستگاه مختلف را به‌درستی مدیریت کند و اطمینان حاصل کند که پاسخ هر درخواست به دستگاه اصلی خود باز می‌گردد.
بنابراین، NAT به دستگاه‌های داخل شبکه این امکان را می‌دهد که بدون داشتن آدرس‌های IP عمومی، به اینترنت متصل شوند. این روش علاوه بر صرفه‌جویی در آدرس‌های IP، باعث می‌شود امنیت شبکه نیز بالاتر برود، زیرا آدرس‌های IP خصوصی از دید مستقیم کاربران و سیستم‌های خارج از شبکه پنهان می‌مانند.
Static NAT چیست؟
Static NAT، نوعی از NAT است که برای اختصاص یک آدرس IP خصوصی به یک آدرس IP عمومی خاص به کار می‌رود. این نوع NAT در مواردی مفید است که نیاز به اتصال دائم و پایدار وجود دارد، مثلاً برای سرورهایی که نیاز به دسترسی مستقیم به اینترنت دارند.
تفاوت NAT و PAT در شبکه چیست؟
در حالی که نات در شبکه به‌طورکلی برای ترجمه آدرس‌های IP خصوصی به آدرس‌های عمومی به کار می‌رود، PAT (ترجمه آدرس پورت) روشی است که علاوه بر آدرس IP، از شماره پورت نیز برای شناسایی درخواست‌های دستگاه‌های مختلف استفاده می‌کند. در نتیجه، PAT به چندین دستگاه اجازه می‌دهد از یک آدرس IP عمومی با شماره‌های پورت متفاوت استفاده کنند.
در حقیقت، PAT در صرفه‌جویی بیشتر آدرس‌های IP مؤثر است، زیرا این تکنیک امکان اتصال دستگاه‌های بیشتری را با استفاده از یک آدرس IP مشترک فراهم می‌کند.
تنظیمات NAT در مودم TP-Link
تنظیم NAT در مودم‌های TP-Link به شما اجازه می‌دهد تا ارتباط دستگاه‌های داخل شبکه را با اینترنت مدیریت و کنترل کنید. برای تنظیم NAT در این مودم‌ها، می‌توانید مراحل زیر را طی کنید:
- ورود به پنل مدیریت مودم
مرورگر اینترنت خود را باز کنید و آدرس IP مودم (معمولاً 192.168.1.1 یا 192.168.0.1) را در نوار آدرس وارد کنید. سپس نام کاربری و رمز عبور خود را که معمولاً به صورت پیش‌فرض “admin” است، وارد کنید. اگر نام کاربری و رمز عبور را تغییر داده‌اید، از اطلاعات جدید استفاده کنید. - دسترسی به تنظیمات NAT
پس از ورود به پنل مدیریت مودم، به بخش “Advanced” بروید. در بعضی از مودم‌های TP-Link ممکن است گزینه NAT در منوی سمت چپ یا در بخش “Network” و سپس “NAT Forwarding” قرار داشته باشد. - تنظیم Port Forwarding
در بخش NAT Forwarding، گزینه Port Forwarding را انتخاب کنید. در اینجا می‌توانید تنظیمات لازم را برای انتقال پورت‌ها انجام دهید. این ویژگی به شما امکان می‌دهد درخواست‌های ورودی به یک پورت مشخص را به یک دستگاه خاص در شبکه داخلی خود هدایت کنید. - تنظیم Virtual Server
گزینه Virtual Server نیز در بخش NAT Forwarding قرار دارد. با استفاده از این گزینه، می‌توانید یک آدرس IP خصوصی و شماره پورت داخلی را به یک آدرس IP عمومی خاص مرتبط کنید. این ویژگی به‌خصوص برای سرورها و دستگاه‌هایی که به دسترسی مستقیم به اینترنت نیاز دارند، کاربرد دارد. - وارد کردن اطلاعات دستگاه‌ها
در قسمت Virtual Server یا Port Forwarding، باید اطلاعات دستگاه موردنظر (مانند آدرس IP خصوصی آن و شماره پورت مورد نظر) را وارد کنید. سپس آدرس IP عمومی یا پورت مورد نیاز را نیز تعیین کنید. این کار به روتر کمک می‌کند تا درخواست‌های دریافتی از اینترنت را به درستی به دستگاه مقصد در شبکه داخلی هدایت کند. - ذخیره و راه‌اندازی مجدد مودم
پس از اتمام تنظیمات، روی گزینه “Save” یا “Apply” کلیک کنید تا تغییرات اعمال شود. برخی از مودم‌ها ممکن است برای اجرای کامل تغییرات به راه‌اندازی مجدد نیاز داشته باشند، بنابراین مودم را ری‌استارت کنید.
با انجام این مراحل، NAT در مودم TP-Link شما تنظیم می‌شود و دستگاه‌های شبکه داخلی می‌توانند از طریق آدرس IP عمومی به اینترنت متصل شوند. این تنظیمات به‌خصوص در مواقعی که نیاز به دسترسی به دستگاه‌های خاصی مانند سرور، دوربین‌های مدار بسته، یا دستگاه‌های بازی از خارج از شبکه دارید، بسیار مفید خواهد بود.
پیشنهاد مطالعه: برنامه نویسی شبکه چیست؟ راهنمای جامع نتورک پروگرامینگ
NAT Type چیست؟
NAT Type به نوع NAT پیاده‌سازی‌شده در دستگاه شما اشاره دارد و می‌تواند روی تجربه‌ی بازی‌های آنلاین یا اتصال شبکه تاثیر بگذارد. انواع NAT Type شامل باز (Open)، متوسط (Moderate) و بسته (Strict) هستند. انتخاب هرکدام از این نوع‌ها بر اساس نیازهای کاربر و ترجیحات امنیتی تنظیم می‌شود.
آموزش صفر تا صد شبکه و امنیت شبکه در مکتب خونه
آشنایی با شبکه و امنیت آن از جمله مهارت‌های اساسی در دنیای امروز محسوب می‌شود، زیرا امروزه اکثر سازمان‌ها به شبکه‌های کامپیوتری وابسته‌اند. یادگیری اصول شبکه و مهارت‌های امنیتی به شما امکان می‌دهد تا علاوه بر افزایش دانش خود، در مقابل تهدیدات امنیتی از شبکه‌های خود محافظت کنید.
مکتب خونه دوره‌های متنوعی در زمینه آموزش شبکه و آموزش امنیت شبکه ارائه می‌دهد. با شرکت در این دوره‌ها، نه‌تنها اصول و مبانی شبکه را فرا می‌گیرید، بلکه مهارت‌های عملی مورد نیاز را نیز به دست می‌آورید.
پرسش‌های متداول
آیا استفاده از NAT باعث کاهش امنیت شبکه می‌شود؟
- خیر، در واقع استفاده از NAT در شبکه می‌تواند امنیت شبکه را افزایش دهد، زیرا آدرس‌های IP خصوصی در شبکه مخفی نگه داشته می‌شوند و دسترسی مستقیم به آنها از خارج شبکه دشوارتر می‌شود.
Static NAT چه کاربردی دارد؟
- Static NAT معمولاً برای سرورهایی که نیاز به یک اتصال ثابت و بدون تغییر به اینترنت دارند، استفاده می‌شود.
آیا می‌توان NAT را در مودم‌های خانگی فعال کرد؟
- بله بیشتر مودم‌های خانگی از جمله مودم‌های TP-Link قابلیت فعال‌سازی NAT را دارند و تنظیمات آن از طریق رابط کاربری مودم قابل دسترسی است.
تفاوت NAT و PAT در چیست؟
- در حالی که NAT آدرس IP را ترجمه می‌کند، PAT علاوه بر آدرس IP از پورت نیز استفاده می‌کند و به این ترتیب چندین دستگاه می‌توانند از یک آدرس IP مشترک استفاده کنند.
چه نوع NAT برای بازی‌های آنلاین مناسب است؟
- NAT Type باز (Open) بهترین گزینه برای بازی‌های آنلاین است، زیرا محدودیت‌های کمتری بر اتصال به سرورهای بازی اعمال می‌کند.
سخن آخر
NAT در شبکه به عنوان یک فناوری اساسی و کاربردی، نقش مهمی در افزایش کارایی، امنیت و مدیریت منابع ایفا می‌کند. با پیاده‌سازی NAT، دستگاه‌های متعدد می‌توانند به کمک یک آدرس IP عمومی مشترک به اینترنت متصل شوند، بدون آنکه شبکه در معرض خطرات امنیتی قرار گیرد. این فناوری در تمامی شبکه‌های کوچک و بزرگ، از منازل تا سازمان‌ها، کاربرد دارد و آشنایی با تنظیمات و نحوه کار آن به مدیران شبکه کمک می‌کند تا منابع شبکه خود را بهینه مدیریت کنند.
