Nat چيست؟

[jamshid]

تعداد کامپيوترهای ارائه دهنده اطلاعات ( خدمات ) و کاربران اينترنت روزانه تغيير و رشد می يابد. با اينکه نمی توان دقيقا" اندازه اينترنت را مشخص کرد ولی تقريبا" يکصد ميليون کامپيوتر ميزبان (Host) و 350 ميليون کاربر از اينترنت استفاده می نمايند. رشد اينترنت چه نوع ارتباطی باNetwork Address Translation) NAT ) دارد؟ هر کامپيوتر بمنظور ارتباط با ساير کامپيوترها و سرويس دهندگان وب بر روی اينترنت، می بايست دارای يک آدرس IP باشد. IP يک عدد منحصر بفرد 32 بيتی بوده که کامپيوتر موجود در يک شبکه را مشخص می کند. اولين مرتبه ای که مسئله آدرس دهی توسط IP مطرح گرديد، کمتر کسی به اين فکر می افتاد که ممکن است خواسته ای مطرح شود که نتوان به آن يک آدرس را نسبت داد. با استفاده از سيستم آدرس دهی IP می توان 4.294.976.296 (232) آدرس را توليد کرد. ( بصورت تئوری ). تعداد واقعی آدرس های قابل استفاده کمتر از مقدار ( بين 3.2 ميليارد و 3.3 ميليارد ) فوق است . علت اين امر، تفکيک آدرس ها به کلاس ها و رزو بودن برخی آدرس ها برای multicasting ، تست و موارد خاص ديگر است . همزمان با انفجار اينترنت ( عموميت يافتن) و افزايش شبکه های کامپيوتری ، تعداد IP موجود، پاسخگوی نيازها نبود. منطقی ترين روش، طراحی مجدد سيستم آدرس دهی IP است تا امکان استفاده از آدرس های IP بيشَتری فراهم گردد. موضوع فوق در حال پياده سازی بوده و نسخه شماره شش IP ، راهکاری در اين زمينه است . چندين سال طول خواهد کشيد تا سيستم فوق پياده سازی گردد، چراکه می بايست تمامی زيرساخت های اينترنت تغيير واصلاح گردند. NAT با هدف کمک به مشکل فوق طراحی شده است .

NAT به يک دستگاه اجازه می دهد که بصورت يک روتر عمل نمايد. در اين حالت NAT بعنوان يک آژانس بين اينترنت ( شبکه عمومی ) و يک شبکه محلی ( شبکه خصوصی ) رفتار نمايد. اين بدان معنی است که صرفا" يک IP منحصر بفرد بمنظور نمايش مجموعه ای از کامپيوترها( يک گروه ) مورد نياز خواهد بود. کم بودن تعداد IP صرفا" يکی از دلايل استفاده از NAT است .در ادامه به بررسی علل استفاده از NATخواهيم پرداخت . قابليت های NAT عملکرد NAT مشابه يک تلفتچی در يک اداره بزرگ است . فرض کنيد شما به تلفنچی اداره خود اعلام نموده ايد که تماس های تلفنی مربوط به شما را تا به وی اعلام ننموده ايد ، وصل نکند
. در ادامه با يکی ازمشتريان تماس گرفته و برای وی پيامی گذاشته ايد که سريعا" با شما تماس بگيرد. شما به تلفتچی اداره می گوئيد که منتظر تماس تلفن از طرف يکی از مشتريان هستم، در صورت تماس وی ، آن را به دفتر من وصل نمائيد. در ادامه مشتری مورد نظر با اداره شما تماس گرفته و به تلفنچی اعلام می نمايد که قصد گفتگو با شما را دارد ( چراکه شما منتظر تماس وی هستيد ). تلفنچی جدول مورد نظر خود را بررسی تا نام شما را در آن پيدا نمايد. تلفنچی متوجه می شود که شما تلفن فوق را درخواست نموده ايد، بنابراين تماس مورد نظر به دفتر شما وصل خواهد شد. NAT توسط شرکت سيسکو و بمنظور استفاده در يک دستگاه ( فايروال ، روتر، کامپيوتر ) ارائه شده است .NAT بين يک شبکه داخلی و يک شبکه عمومی مستقر و شامل مدل ها ی متفاوتی است .

- NAT ايستا . عمليات مربوط به ترجمه يک آدرس IP غير ريجستر شده ( ثبت شده ) به يک آدرس IP ريجستر شده را انجام می دهد. ( تناظر يک به يک ) روش فوق زمانيکه قصد استفاده از يک دستگاه را از طريق خارج از شبکه داشته باشيم، مفيد و قابل استفاده است . در مدل فوق همواره IP 192.168.32.10 به IP 213.18.123.110 ترجمه خواهد شد. - NAT پويا . يک آدرس IP غير ريجستر شده را به يک IP ريجستر شده ترجمه می نمايد. در ترجمه فوق از گروهی آدرس های IP ريجستر شده استفاده خواهد شد. - OverLoading . مدل فوق شکل خاصی از NAT پويا است . در اين مدل چندين IP غير ريجستر شده به يک IP ريجستر شده با استفاده از پورت های متعدد، ترجمه خواهند شد. به روش فوق PAT)Port Address Translation) نيز گفته می شود. - Overlapping . در روش فوق شبکه خصوصی از مجموعه ای IP ريجستر شده استفاده می کند که توسط شبکه ديگر استفاده می گردند. NAT می بايست آدرس های فوق را به آدرس های IP ريجستر شده منحصربفرد ترجمه نمايد. NAT همواره آدرس های يک شبکه خصوصی را
به آدرس های ريجستر شده منحصر بفرد ترجمه می نمايد. NAT همچنين آدرس های ريجستر شده عمومی را به آدرس های منحصر بفرد در يک شبکه خصوصی ترجمه می نمايد. ( در هر حالت خروجی NAT ، آدرس های IP منحصر بفرد خواهد بود. آدرس های فوق می تواند در شبکه های عمومی ريجستر شده جهانی باشند و در شبکه های خصوصی ريجستر شده محلی باشند ) شبکه اختصاصی ( خصوصی ) معمولا" بصورت يک شبکه LAN می باشند . به اين نوع شبکه ها که از آدرس های IP داخلی استفاده می نمايند حوزه محلی می گويند. اغلب ترافيک شبکه در حوزه محلی بصورت داخلی بوده و بنابراين ضرورتی به ارسال اطلاعات خارج از شبکه را نخواهد داشت . يک حوزه محلی می تواند دارای آدرس های IP ريجستر شده و يا غيرريجستر شده باشد.
هر کامپيوتری که از آدرس های IP غيرريجستر شده استفاده می کنند، می بايست از NAT بمنظور ارتباط با دنيای خارج از شبکه محلی استفاده نمايند. NAT می تواند با استفاده از روش های متفاوت پيکربندی گردد. در مثال زير NAT بگونه ای پيکربندی شده است که بتواند آدرس های غير ريجستر شده IP ( داخلی و محلی ) که بر روی شبکه خصوصی ( داخلی ) می باشند را به آدرس های IP ريجستر شده ترجمه نمايد. - يک ISP ( مرکز ارائه دهنده خدمات اينترنت ) يک محدوده از آدرس های IP را برای شرکت شما در نظر می گيرد. آدرس های فوق ريجستر و منحصر بفرد خواهند بود . آدرس های فوق Inside global ناميده می شوند. آدرس های IP خصوصی و غيرريچستر شده به دو گروه عمده تقسيم می گردند : يک گروه کوچک که توسط NAT استفاده شده (Outside local address) و گروه بزرگتری که توسط حوزه محلی استفاده خواهند شد ( Inside local address) . آدرس های Outside local بمنظور ترجمه به آدرس های منحصربفرد IP استفاده می شوند.آدرس های منحصر بفرد فوق، outside global ناميده شده و اختصاص به دستگاههای موجود بر روی شبکه عمومی ( اينترنت) دارند. - اکثر کامپيوترهای موجود در حوزه داخلی با استفاده از آدرس های inside local با يکديگر ارتباط برقرار می نمايند. - برخی از کامپيوترهای موجود در حوزه داخلی که نيازمند ارتباط دائم با خارج از شبکه باشند ،از آدرس های inside global استفاده و بدين ترتيب نيازی به ترجمه نخواهند داشت .