NAT (Network Address Translation) là một kỹ thuật quan trọng trong mạng máy tính để chuyển đổi địa chỉ IP giữa mạng nội bộ và mạng Internet. NAT giúp tối ưu hóa số lượng địa chỉ IP được sử dụng và giảm chi phí cho việc mua các địa chỉ IP bên ngoài. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các khái niệm và các loại NAT.
1. NAT là gì?
Network Address Translation là một công nghệ mạng phổ biến được sử dụng để chuyển đổi địa chỉ IP trong các gói tin mạng. NAT thực hiện việc chuyển đổi địa chỉ IP bằng cách thay đổi các trường địa chỉ IP và port trong các gói tin truyền tải giữa các thiết bị trong mạng. Nó giúp các thiết bị trong mạng sử dụng chung một địa chỉ IP public để truy cập Internet.
Các chế độ hoạt động bao gồm NAT động (Dynamic NAT), NAT tĩnh (Static NAT) và PAT (Port Address Translation). NAT động cho phép một số lượng giới hạn các địa chỉ IP public được sử dụng bởi các thiết bị trong mạng, trong khi NAT tĩnh cho phép các địa chỉ IP public được cấp phát tĩnh cho các thiết bị trong mạng. PAT cho phép nhiều thiết bị trong mạng sử dụng cùng một địa chỉ IP public thông qua việc thay đổi port của các gói tin truyền tải.
2. Nhiệm vụ của NAT trong mạng
Nhiệm vụ chính của NAT (Network Address Translation) là chuyển đổi địa chỉ IP của các thiết bị trong mạng từ địa chỉ IP local sang địa chỉ IP public hoặc ngược lại. NAT giúp quản lý địa chỉ IP trong mạng một cách hiệu quả và giúp các thiết bị trong mạng có thể sử dụng chung một địa chỉ IP public.
Cụ thể, Network Address Translation thực hiện các nhiệm vụ sau:
Chuyển đổi địa chỉ IP
NAT chuyển đổi địa chỉ IP của các thiết bị trong mạng từ địa chỉ IP local sang địa chỉ IP public hoặc ngược lại. Điều này giúp các thiết bị trong mạng có thể kết nối với các thiết bị ngoài mạng hoặc truy cập vào các dịch vụ trên Internet.
Quản lý địa chỉ IP
NAT giúp quản lý địa chỉ IP trong mạng một cách hiệu quả bằng cách giảm thiểu việc sử dụng địa chỉ IP public. Nó cho phép các thiết bị trong mạng sử dụng chung một địa chỉ IP public duy nhất, giúp giảm thiểu chi phí cho việc cấp phát địa chỉ IP public.
Tăng tính bảo mật
NAT cũng có thể tăng tính bảo mật cho mạng bằng cách che giấu địa chỉ IP thực của các thiết bị trong mạng. Điều này giúp giảm thiểu khả năng bị tấn công từ bên ngoài mạng.
Quản lý kết nối mạng
NAT cũng có thể quản lý kết nối mạng bằng cách thiết lập các luật cấu hình để giới hạn truy cập vào mạng từ bên ngoài. Nó cho phép các quản trị viên mạng thiết lập các luật cấu hình để kiểm soát truy cập vào mạng và ngăn chặn các mối đe dọa từ bên ngoài mạng.
Với các nhiệm vụ trên, NAT đã trở thành một công nghệ quan trọng trong mạng và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống mạng.
3. Thuật ngữ liên quan đến NAT
Trong NAT (Network Address Translation), có một số thuật ngữ quan trọng mà người dùng cần phải hiểu để có thể thực hiện cấu hình NAT hiệu quả. Dưới đây là các thuật ngữ cơ bản:
Địa chỉ inside local
IP Address được sử dụng bên trong mạng nội bộ và không được định tuyến ra ngoài Internet. Địa chỉ này thường được gán tự động bởi DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) và là địa chỉ duy nhất của mỗi thiết bị trong mạng nội bộ.
Địa chỉ inside global
Loại địa chỉ IP này được sử dụng bên trong mạng nội bộ nhưng có thể được định tuyến ra ngoài Internet. Địa chỉ này thường được sử dụng để kết nối với Internet và được cấp phát bởi nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).
Địa chỉ outside local
Đây là địa chỉ IP được sử dụng bên ngoài mạng nội bộ, thường là địa chỉ IP của một thiết bị trong mạng Internet khác mà mạng nội bộ đang kết nối đến.
Địa chỉ outside global
IP được sử dụng bên ngoài mạng nội bộ và được định tuyến trên toàn cầu trên Internet. Địa chỉ này là địa chỉ duy nhất trên toàn cầu và được cấp phát bởi các tổ chức quản lý địa chỉ IP.
4. Phân loại NAT
Trong Network Address Translation, có ba loại cơ bản được sử dụng để chuyển đổi địa chỉ IP giữa mạng nội bộ và mạng Internet: Static, Dynamic và overload (còn được gọi là PAT – Port Address Translation).
Static:
Trong Static NAT, địa chỉ IP được chuyển đổi một cách tĩnh và bảng ánh xạ địa chỉ được cấu hình thủ công trên NAT router. Khi một gói tin được gửi từ mạng nội bộ đến mạng Internet, địa chỉ IP nguồn được thay thế bằng địa chỉ IP được chỉ định trong bảng ánh xạ NAT. Static NAT thường được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi địa chỉ IP tĩnh như máy chủ web, FTP hoặc DNS.
Dynamic:
Trong Dynamic NAT, địa chỉ IP được chuyển đổi động và được cấp phát từ một pool địa chỉ được NAT router quản lý. Khi một gói tin được gửi từ mạng nội bộ đến mạng Internet, router chọn một địa chỉ IP từ pool địa chỉ và thay thế địa chỉ IP nguồn trong gói tin. Dynamic NAT thường được sử dụng cho các mạng có nhiều người dùng và các thiết bị khác nhau cần kết nối Internet.
Overload (PAT):
NAT overload (còn được gọi là PAT – Port Address Translation) là một phương pháp đặc biệt, cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ sử dụng cùng một địa chỉ IP bên ngoài. Để làm được điều này, NAT router sử dụng một địa chỉ IP duy nhất từ mạng bên ngoài và chuyển đổi các cổng kết nối trong gói tin để xác định thiết bị nguồn trong mạng nội bộ. Kỹ thuật này giúp tối ưu hóa số lượng địa chỉ IP được sử dụng và giảm chi phí cho việc mua các địa chỉ IP bên ngoài. NAT overload thường được sử dụng cho các mạng có nhiều thiết bị và người dùng kết nối đến Internet.
Tùy thuộc vào nhu cầu và yêu cầu của từng hệ thống, người quản trị có thể lựa chọn một kỹ thuật NAT phù hợp để quản lý địa chỉ IP và các kết nối trong mạng.
Đọc thêm các bài viết liên quan tại: https://tothost.vn/category/kien-thuc/
