NAT از کاربردی ترین مفاهیم در شبکه های کامپیوتری است و تقریبا در تمامی شبکه ها به طور مستقیم و غیر مستقیم استفاده می شود. NAT مخفف عبارت Network address translation است که معنی ساده ی آن مترجم آدرس های آی پی در شبکه های کامپیوتری است. اما ترجمه آدرس های آی پی به یکدیگر به چه دردی میخورد و چه کاربردی دارد؟

همانطور که میدانید زمانی که یک یا چند کامپیوتر به واسطه کابل شبکه و یا فناوری وای فای به یکدیگر وصل می شوند، تشکیل یک شبکه کامپیوتری را می دهند. حال در این شبکه کامپیوتری هر دیوایسی یک آدرس آی پی دارد که با آن در شبکه شناخته می شود و میتواند با دیوایس های دیگر این شبکه ارتباط برقرار کند.

زمانی که دیوایس های داخل شبکه کامپیوتری مورد نظر میخواهند به شبکه دیگری نظیر شبکه اینترنت متصل شوند، نمی تواند با همان آدرس آی پی که در اختیار داشتند این کار را انجام دهند و می بایستی توسط آی پی استاتیک که در شبکه اینترنت منحصر به فرد است، در شبکه اینترنت شناخته شوند تا بتوانند با دنیای اینترنت ارتباط برقرار کنند اما آی پی استاتیک مورد نظر در اختیار مودم یا روتر شبکه شما است و به آن اختصاص داده شده است! حال دستگاه های داخل شبکه باید از آی پی استاتیک مودم و یا روتر استفاده کرده و از این طریق با شبکه دیگر ارتباط برقرار کنند. در اینجا تکنولوژی این کار را برای ما انجام می دهد و باعث می شود تا دیوایس های ما بتوانند از آی پی استاتیک استفاده بکنند، اما چگونه این اتفاق می افتد؟

NAT چگونه کار می کند؟

قابلیت NAT بر روی مودم، روتر و یا فایروال شبکه وجود دارد و دیوایس های داخل شبکه برای اتصال به شبکه دیگر نظیر اینترنت از NAT استفاده می کنند. نحوه این کار به این صورت است که کامپیوتری که میخواهد به شبکه اینترنت متصل شود باید درخواست خود را از مسیری که به اینترنت میرسد بفرستد، در نتیجه درخواست های خود را به سمت روتر شبکه ارسال می کند. روتر شبکه نگاه می کند که کامپیوتر مورد نظر قصد ارتباط با کجا را دارد. آدرس مقصد را نگاه می کند و آدرس IP خود را جایگزین IP مقصد پکت کامپیوتر مورد نظر می کند و اطلاعات مورد نظر را به مقصد مورد نظر کامپیوتر ارسال کننده، ارسال می کند. به عبارتی می توان گفت که روتر IP خود را به کامپیوتری که قصد ارتباط با شبکه دیگر را دارد قرض داده است تا آن کامپیوتر بتواند ارتباط مورد نظر خود با شبکه دیگر را برقرار کند.

جواب مورد نظر نیز توسط روتر دریافت شده، آدرس IP کامپیوتر مقصد شبکه LAN را جایگزین IP خود می کند و پکت مربوطه را به کامپیوتر درخواست کننده ارسال می کند. به عبارتی IP خود را که به کامپیوتر مورد نظر قرض داده بود را پس میگیرد و جواب دریافت شده را به همان کامپیوتری که قصد ارتباط با شبکه دیگر را داشت ارسال می کند. به عملیات NAT گفته می شود و روتر زحمت ترجمه آی پی داخل شبکه به آی پی استاتیک را کشیده است و باعث برقراری ارتباط تجهیزات داخل شبکه به شبکه ی دیگر مثل اینترنت شده است.

NAT چه کاربرد های دیگری دارد؟

یکی دیگر از کاربرد های NAT در شبکه های Vlan بندی شده است. اگر نمیدانید Vlan چیست حتما به مقاله مورد نظر در سایت مراجعه کنید تا با مفهموم Vlan آشنا شوید. در شبکه های Vlan بندی شده رنج های مختلف IP وجود دارد که به طور عادی این رنج ها نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند در نتیجه لازم است به واسطه NAT در صورت نیاز این رنج ها به یکدیگر ترجمه شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

کاربرد NAT در DMZ

در مقاله DMZ چیست درباره تکنولوژی DMZ صحبت کردیم که چه کاربردی دارد، باید بگوییم که در DMZ هم عملیات NAT انجام می شود تا ارتباط آدرس IP داخلی مورد نظر که قصد ارتباط از شبکه خارجی دیگر به آن وجود دارد توسط NAT برقرار شود. شما ممکن در تعریف قابلیت DMZ عبارت NAT را مشاهده نکنید اما در پس زمینه با استفاده از قابلیت DMZ به طور اتوماتیک عملیات NAT انجام می شود و IP داخلی به آی پی پابلیک ترجمه می شود تا ارتباط مورد نظر با شبکه خارجی نظیر اینترنت برقرار شود.

قابلیت NAT در سوئیچ شبکه

در شبکه های کامپیوتری که Vlan بندی انجام شده است در برخی موارد عملیات NAT بر روی سوئیچ شبکه انجام می شود اما سوئیچ مورد نظر باید بتواند در لایه ۳ مدل OSI فعالیت کند و توانایی فهم IP را داشته باشد. در این حالت تمام بار شبکه بر دوش روتر شبکه نیست و پکت های داخل شبکه به جای اینکه به روتر ارسال شود، به سوئیچ شبکه ارسال می شود و در همان جا عملیات NAT رنج های IP به یکدیگر انجام شده و نیازی نیست تا پکت های ارسالی برای ترجمه به روتر شبکه ارسال شود. در این حالت تنها پکت هایی از شبکه که میخواهند با شبکه خارجی واقعی ارتباط برقرار کنند به روتر اصلی که لبه شبکه است ارسال می شود تا عملیات NAT در آن جا انجام شود.

مشکلات NAT در شبکه

NAT در شبکه به ندرت دچار مشکل می شود و تا مدت ها به درستی کار می کند اما ممکن است به صورت درست و اصولی تنظیم نشده باشد. در این مواقع باید از شرکت های پشتیبانی شبکه معتبر بخواهید تا نسبت به اصلاح NAT در شبکه اقدام کنند و مشکلات به وجود آمده را برطرف کنند.

تعریف NAT در مودم ADSL

اگر در شبکه خود تنها از مودم ADSL به عنوان روتر برای ارتباط با شبکه اینترنت استفاده می کنید، برای تعریف NAT در آن باید وارد تنظیمات مودم ADSL خود شوید و در قسمت Network به دنبال NAT بگردید و در آن جا برای دستگاه های که قصد دارید از خارج شبکه به آن ها متصل شوید (نظیر دوربین ها) NAT تعریف کنید. اگر نمیدانید چگونه باید به تنظیمات مودم ADSL خود وارد شوید می توانید در مقاله ورود به تنظیمات مودم ADSL نحوه وارد شدن به تنظیمات را یاد بگیرید و این کار را انجام دهید.