ممکن است چیزی به نام آدرس IP^{(IP Address)} شنیده باشید ، - اگر شنیده اید، با خواندن مقاله ما در مورد توضیح مفهوم شروع کنید - اما برای این مقاله در NAT ( ترجمه آدرس شبکه^{(Network Address Translation)} ) باید بدانید که آدرس های IP محدود هستند. همچنین نمی‌توانید دو دستگاه در شبکه با آدرس IP یکسان^{(same IP address)} داشته باشید . 

مشکل این است که شبکه های مختلف، مانند شبکه خانگی شما و کامپیوترهای موجود در اینترنت به طور کلی، به ناچار آدرس های IP یکسانی دارند یا در نحوه تنظیم آدرس های شبکه خود ناسازگاری دارند. NAT هم مشکل کمبود آدرس IP و هم شبکه های ناسازگاری که نیاز به گفتگو با یکدیگر دارند را حل کرد. 

اغلب اوقات این چیزی نیست که لازم باشد نگران آن باشید، اما گاهی اوقات مشکلات اینترنتی شما نتیجه اشتباه NAT است. ^(NAT)بنابراین داشتن درک اولیه از چیستی NAT و نحوه عملکرد آن می تواند به حل این مشکل کمک کند.

NAT کجا اتفاق می افتد؟^{(Where Does NAT Happen?)}

در مورد کاربران عادی مانند ما، NAT کاری است که توسط روتر شما انجام می شود. روتر دارای یک آدرس IP است که توسط ارائه دهنده خدمات شما به آن اختصاص داده شده است^{(IP address assigned to it by your service provider)} . این آدرسی است که بقیه اینترنت می بینند. به هر^(Every) دستگاهی در شبکه خانگی شما یک آدرس IP خصوصی اختصاص داده شده است، که از آن برای صحبت با یکدیگر استفاده می کند. 

وقتی دستگاهی در شبکه شما می خواهد با دنیای خارج ارتباط برقرار کند، روتر از آن استفاده می کند. روتر یک آدرس IP عمومی دارد که بقیه آن را می بینند. این نشانی‌های IP خصوصی چه ترافیکی را درخواست کرده‌اند را پیگیری می‌کند و مطمئن می‌شود که بسته‌های داده به دستگاه مناسب هدایت می‌شوند.

آدرس های IP خصوصی در مقابل عمومی^{(Private Vs Public IP Addresses)}

قبل از اینکه به انواع NAT که با آنها برخورد خواهید کرد بپردازیم، ایده خوبی است که به سرعت آدرس های IP خصوصی و عمومی را مورد بحث قرار دهیم.

طبق قرارداد، محدوده‌های مشخصی از آدرس‌های IP برای اهداف خاصی رزرو شده‌اند. آدرس‌های IP عمومی^{(Public IP)} برای دستگاه‌های رو به اینترنت مانند روتر یا سرورهای وب شما رزرو شده است. ISP شما یک آدرس IP عمومی را به روتر شما اختصاص می دهد و این آدرسی است که همه افراد خارجی در وب می بینند. به طور معمول یک آدرس اینترنتی خصوصی چیزی شبیه به 192.168.0.X یا 10.1.1.X است، اما این از یک روتر به روتر دیگر متفاوت است. در حالی که آدرس‌های خصوصی باید در یک شبکه خصوصی منحصربه‌فرد باشند، تقریباً مطمئناً بین شبکه‌های خصوصی یکسان هستند.

آدرس IP عمومی، همانطور که در بالا ذکر شد، همان آدرسی است که دیگران در اینترنت مشاهده می کنند. هنگامی که از یک وب سایت بازدید می کنید، مرورگر شما به آدرس IP عمومی آن متصل می شود. به طور معمول، روترهای خانگی اجازه دسترسی مستقیم از طریق آدرس IP عمومی خود را که توسط آن آغاز نشده است، نمی دهند. این بدان معنی است که شما نمی توانید فقط آدرس عمومی روتر دوست خود را تایپ کنید و به دستگاه های موجود در شبکه آنها دسترسی داشته باشید.

با این حال، برخی از سرویس‌ها و دستگاه‌های وب، مانند کنسول‌های بازی ویدیویی، به رویکرد ملایم‌تری نیاز دارند. اینجاست که انواع مختلف NAT وارد عمل می شوند. اغلب مشکلات ناشی از اشتباه بودن نوع NAT اتصال شما برای نوع سرویسی است که می‌خواهید استفاده کنید. در ادامه به انواع NAT^(NAT) با جزئیات بیشتری خواهیم پرداخت .

انواع NAT^{(NAT Types)}

در حالی که ایده اصلی چیستی NAT چندان پیچیده نیست، در عمل تفاوت های ظریف زیادی در مورد نحوه عملکرد واقعی آن وجود دارد. انواع مختلفی از NAT وجود دارد که برای نیازهای مختلف ترجمه مناسب است. 

NAT استاتیک^{(Static NAT)}

سبک استاتیک NAT یک آدرس IP خصوصی خاص را به یک آدرس IP عمومی خاص نگاشت می کند. با NAT^(NAT) ایستا امکان دسترسی مستقیم به دستگاهی که به آدرس عمومی نگاشت شده است، وجود دارد. 

این نوع NAT برای وب سرورهایی^{(web servers)} است که بخشی از یک شبکه خصوصی نیز هستند. هنگام دسترسی به سرور از طریق این نقشه ثابت، نمی توانید به سایر دستگاه های موجود در شبکه خصوصی آن نیز دسترسی داشته باشید. با این حال، خود سرور می تواند بدون مشکل با دستگاه های موجود در شبکه خصوصی خود صحبت کند.

NAT پویا^{(Dynamic NAT)}

NAT پویا^{(Dynamic NAT)} زمانی استفاده می شود که مجموعه ای از آدرس های IP عمومی دارید که می خواهید به صورت پویا به دستگاه های موجود در شبکه خصوصی خود اختصاص دهید. 

این برای دسترسی به وب سرور از خارج از شبکه استفاده نمی شود. در عوض، هنگامی که دستگاهی در شبکه خصوصی می‌خواهد به اینترنت یا منبع دیگری که در شبکه خصوصی نیست دسترسی پیدا کند، یکی از آدرس‌های IP عمومی در استخر به آن اختصاص داده می‌شود. 

اضافه بار NAT (PAT)^{(NAT Overload (PAT))}

با عناصر NAT^(NAT) استاتیک و پویا ، سبک اضافه بار NAT رایج ترین شکل است و همان چیزی است که اکثر روترهای خانگی از آن استفاده می کنند. در میان نام‌های دیگر به NAT با ترجمه آدرس پورت^{(Port Address Translation)} ( PAT ) معروف است.^(PAT)

در بیشتر موارد، روتر شما دارای یک آدرس IP عمومی است که به آن اختصاص داده شده است، اما احتمالاً همه دستگاه‌های موجود در شبکه شما به اینترنت دسترسی دارند. با استفاده از اضافه بار NAT ، روتر یک ارتباط بین آدرس IP عمومی خود و سرور برقرار می کند. سپس بسته ها را به سرور می فرستد، اما یک پورت مقصد بازگشت را نیز اختصاص می دهد. 

این به آن کمک می‌کند بفهمد کدام بسته‌ها برای کدام آدرس IP در شبکه خصوصی شما در نظر گرفته شده‌اند. اتفاقاً این بخش PAT از فرآیند است.

انواع NAT اختصاصی^{(Proprietary NAT Types)}

برای به هم ریختن بیشتر مسائل، برخی از شرکت‌ها تصمیم گرفته‌اند تا طبقه‌بندی NAT خود را روی چیزها اعمال کنند. این بیشتر برای کنسول‌های بازی کاربرد دارد و متوجه می‌شوید که وقتی تست شبکه انجام می‌دهید، به شما می‌گوید که از چیزی مانند NAT Type 2 یا NAT Type D استفاده می‌کنید . 

این طبقه‌بندی‌ها مختص سازندگان کنسول یا دستگاه‌ها هستند و باید اسناد رسمی آن‌ها را بررسی کنید تا بفهمید هر طبقه‌بندی واقعاً به چه معناست.

رفع متداول برای مشکلات NAT^{(Common Fixes for NAT Issues)}

در اکثر مواقع، برای اکثر مردم، NAT کاملاً و با شفافیت کامل کار می کند. با این حال، گاهی اوقات، عملکرد نادرست دارد یا مانع می شود. 

یک بار دیگر، کنسول‌های بازی به احتمال زیاد با مشکل مواجه می‌شوند، زیرا برخی از سرویس‌های آنها به شبکه شما نیاز دارند تا درخواست‌های دسترسی به آدرس IP عمومی شما را از خارج بپذیرد، زیرا تنظیمات استاندارد NAT معمولاً این اجازه را نمی‌دهند. خبر خوب این است که چند راه حل معمول وجود دارد که می توانید سعی کنید NAT را محدودتر کنید و به اتصالات ورودی اجازه دهید.

ابتدا، به روتر خود (طبق دفترچه راهنمای آن) دسترسی پیدا کنید و بررسی کنید که آیا UPnP (جهت اتصال و پخش جهانی) روشن است یا خیر. این ویژگی به برنامه های کاربردی در شبکه محلی شما اجازه می دهد تا به طور خودکار پورت ها را^{(forward ports)} بدون نیاز به درهم ریختگی تنظیمات شبکه ارسال کنند. فقط توجه داشته باشید که هر نرم افزار مخرب در شبکه شما، مانند بدافزار، می تواند از UPnP نیز استفاده کند. اگر از این عملکرد استفاده می کنید، مطمئن شوید که دستگاه های شما همه اسکن و پاک شده اند .^(Make)

شما همچنین می‌توانید ارسال دستی پورت را انجام دهید تا دستگاه‌هایی که نیاز به اتصال سخت‌تر دارند، بتوانند آن را به صورت موردی دریافت کنند.

این فقط طبیعی است ^{(It’s Only NATural )}

این تمام چیزی است که برای شروع NAT باید بدانید. پیچ و مهره های واقعی نحوه عملکرد NAT می تواند به سرعت پیچیده شود، اما تا زمانی که بدانید NAT در سطح بالایی چه کاری انجام می دهد و چرا گاهی اوقات اشتباه می شود، همچنین خواهید فهمید که چرا برخی از اصلاحات هنگام اجرا کار می کنند یا نمی کنند. به مسائل شبکه

What Is NAT, How Does It Work, and Why Is It Used?

You might have heard of something called an IP Address, – if you haven’t, start off by reading our article explaining the concept – but for this article on NAT (Network Address Translation) you need to know that IP addresses are limited. You also can’t have two devices on a network with the same IP address. 

The problem is that different networks, such as your home network and computers on the internet as a whole, will inevitably have the same IP addresses or have incompatibilities in how their network addresses are set up. NAT solved both the problem of IP address scarcity and incompatible networks that need to talk to each other. 

Most of the time it’s not something you need to worry about, but sometimes your internet woes are a result of NAT going wrong. So having a basic understanding of what NAT is and how it works can help solve the issue.

Where Does NAT Happen?

In the case of regular users like us, NAT is a job handled by your router. The router has an IP address assigned to it by your service provider. That’s the address that the rest of the internet sees. Every device on your home network is assigned a private IP address, which is what they’ll use to talk to each other. 

When a device on your network wants to communicate with the outside world, the router stands in for it. The router has a public IP address, which everyone else sees. It keeps track of which private IP addresses requested what traffic and makes sure the data packets are routed to the right device.

Private Vs Public IP Addresses

Before we get into the types of NAT you’ll encounter, it’s a good idea to quickly discuss private and public IP addresses.

By convention, certain ranges of IP addresses are reserved for specific purposes. Public IP addresses are reserved for the internet-facing devices such as your router or web servers. Your ISP allocates a public IP address to your router and that’s the address that all outsiders on the web see. Typically a private internet address is something like 192.168.0.X or 10.1.1.X, but this varies from one router to the next. While private addresses have to be unique within a private network, they are almost certainly the same between private networks.

A public IP address, as mentioned above, is the one seen by everyone else on the internet. When you visit a website, your browser is connected to its public IP address. Typically, home routers don’t allow direct access through its public IP address that wasn’t initiated by it. This means you can’t just type in the public address of your friend’s router and have access to devices on their network.

However, some web services and devices, such as video game consoles, need a more lenient approach. This is where various NAT types come into play. Often problems arise from your connection’s NAT type being wrong for the type of service you’re trying to use. We’ll cover NAT types in more detail next.

NAT Types

While the basic idea of what NAT is isn’t too complicated, in practice there’s a lot of nuance to how it actually works. There are various types of NAT that are appropriate for different translation needs. 

Static NAT

The static style of NAT maps one specific private IP address to a specific public IP address. With static NAT it’s possible to access the device mapped to the public address directly. 

This is the type of NAT used for web servers that are also part of a private network. When accessing the server through this static map, you can’t also access the other devices on its private network. The server itself, however, can talk to the devices on its private network with no issue.

Dynamic NAT

Dynamic NAT is used when you have a pool of public IP addresses that you want to dynamically assign to the devices on your private network. 

This is not used for web server access from outside the network. Instead, when a device on the private network wants to access the internet or another resource not on the private network, it is assigned one of the public IP addresses in the pool. 

NAT Overload (PAT)

With elements of both static and dynamic NAT, the NAT overload style is the most common form and is what most home routers use. It’s known as NAT with Port Address Translation (PAT) among other names.

In most cases, your router has one public IP address assigned to it, yet all the devices on your network probably want internet access. Using NAT overload the router sets up a connection between its public IP address and that of the server. It then sends the packets to the server, but also assigns a return destination port. 

This helps it know which packets are meant for which IP address on your private network. That’s the PAT part of the process, incidentally.

Proprietary NAT Types

To muddle things even more, some companies have decided to slap their own NAT classifications on things. This is mostly applicable to game consoles and you’ll find that when you do a network test, it will tell you that you’re using something like NAT Type 2 or NAT Type D. 

These classifications are specific to the console or device makers and you should check their official documentation to figure out what each classification actually means.

Common Fixes for NAT Issues

Most of the time, for most people, NAT works perfectly and with complete transparency. Sometimes however, it malfunctions or gets in the way. 

Once again, game consoles are most likely to run into issues, because some of their services need your network to accept access requests to your public IP address from outside, since standard NAT configurations usually don’t allow this. The good news is that there are a few common fixes you can try to make NAT less restrictive and allow incoming connections.

First, access your router (according to its manual) and check if UPnP (universal plug and play) is switched on. This feature allows applications on your local network to automatically forward ports without you needing to mess around with network settings. Just be advised that any malicious software on your network, such as malware, can also make use of UPnP. Make sure your devices are all scanned and cleared if you use this function.

You also have the option of doing manual port forwarding, so that devices that need a less strict connection can get it on a case-by-case basis.

It’s Only NATural 

That’s all you need to know about what NAT is to get you started. The real nuts and bolts of how NAT works can get complicated quickly, but as long as you understand what NAT does at a high level and why it sometimes goes wrong, you’ll also understand why certain fixes work or won’t when you run into network issues.

Related posts

• Double NAT چیست و چگونه آن را در شبکه برطرف کنیم

• Internet and Social Networking Sites addiction

• نمی توانم به Xbox Live متصل باشم Fix Xbox Live Networking issue در Windows 10

• Wireless Networking Tools رایگان برای Windows 10

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool و جایگزین های رایگان آن

• اکسس پوینت در مقابل روتر: چه تفاوت هایی دارند؟

• HDG توضیح می دهد: RFID چیست و در چه مواردی می توان از آن استفاده کرد؟

• چگونه می توان از دست دادن بسته را برطرف کرد و متوجه شد که چه زمانی مشکل دارد

• نقد و بررسی کتاب - مرجع میز همه کاره شبکه های خانگی برای Dummies

• خطای "ویندوز نمی تواند به این شبکه متصل شود" را برطرف کنید

• HDG توضیح می دهد: دامنه پارک شده چیست و چه مزایایی دارد؟

• 8 روش آسان برای عیب یابی اتصال به شبکه

• زمان اجاره DHCP چیست و چگونه آن را تغییر دهیم

• فایروال چیست و چه هدفی دارد؟

• نحوه رفع "نمی توان آدرس IP را تجدید کرد" در ویندوز

• نحوه راه اندازی NAS (ذخیره سازی متصل به شبکه)

• نحوه کنترل رایانه شخصی ویندوز با استفاده از Remote Desktop برای Mac

• ابر چیست و چگونه می توان بیشترین بهره را از آن برد

• Peer به Peer Networking (P2P) و File Sharing توضیح داد

• 5 راه برای ایمن سازی وای فای