Компьютер, телефон и планшет, подключенные к одному wi-fi, имеют одинаковый IP-адрес. Чтобы такое стало возможным, используют NAT. Разбираемся, что это такое, и в чем его преимущества и недостатки.
Что такое NAT в роутере
NAT (Network Address Translation) — это технология, с помощью которой разные устройства в одной локальной сети могут иметь один публичный IP-адрес.
Это позволяет:
- Экономить адреса: обычно провайдеры выделяют один публичный IP на пользователя, а с NAT можно подключить сразу несколько устройства.
- Обмениваться данными: устройства, объединенные локальной сетью, могут обмениваться данными даже без интернета.
Как работает NAT
Технологию NAT можно сравнить с почтальоном. Предположим, у вас дома есть: компьютер, телефон и планшет. Они подключены к маршрутизатору, который имеет один публичный IP (203.0.113.1).
Когда ваш компьютер отправляет запрос на сайт, маршрутизатор использует NAT, чтобы:
- Изменить адрес: например, IP компьютера (192.168.1.2) на свой публичный адрес (203.0.113.1);
- Получить ответ: когда загружаемый сайт отправляет ответ обратно, он видит только адрес 203.0.113.1 и отсылает данные туда;.
- Перенаправить данные: маршрутизатор принимает ответ и отправляет его обратно на компьютер (192.168.1.2).
Все данные о текущих соединениях, включая внутренние и внешние IP, номера портов и состояние соединений, записываются в специальную таблицу. Когда данные проходит через NAT, маршрутизатор проверяет таблицу, находит соответствующую запись и происходит преобразование сетевых адресов.
Таким образом, благодаря NAT разные устройства могут использовать один публичный IP, а маршрутизатор управляет трафиком данных.
Типы NAT
Есть три типа NAT:
- Статический NAT: один публичный IP соответствует одному частному IP-адресу. Такой NAT используют для бесперебойного доступа к веб-серверам.
- Динамический NAT: внутренние IP сопоставляются со списком публичных IP. Каждый раз, когда устройство подключается к сети, ему присваивается новый публичный адрес.
Такой NAT используют, когда есть несколько устройств, но не все используют интернет одновременно. Например, у вас есть двадцать компьютеров и десять публичных IP. Когда устройство подключается к интернету, оно получает один из десяти доступных адресов.
- PAT (Port Address Translation): позволяет использовать один публичный IP для нескольких локальных устройств. Такой NAT чаще всего используют в домашних роутерах или небольших офисах.
Например, у вас три есть два ноутбука и планшет. В сети они используют один IP, но отправляют данные через разные порты.
Преимущества и недостатки NAT
Главные плюсы NAT это:
- Экономия адресов IP: количество публичных адресов ограничено. В IPv4 их всего 4,3 миллиарда. На сегодня лимит практически исчерпан, поэтому теперь используют IPv6. А с помощью NAT можно использовать один IP для нескольких устройств.
- Безопасность: NAT делает локальную сеть менее уязвимой, так как другие пользователи не видят частные IP-адреса.
- Гибкость: с помощью NAT можно в любой момент подключить к сети новые устройства, не меняя конфигурации публичного доступа.
Также у NAT есть недостатки:
- Проблемы с протоколами: некоторые протоколы, например SIP или FTP, могут не работать корректно с NAT.
- Усложнение сетевой конфигурации: это особенно заметно в больших организациях.
- Проблемы с производительностью: NAT снижает производительность сети, так как нужно дополнительное время на обработку пакетов данных.
Как настроить NAT на роутере
Настройка NAT зависит от оборудования и операционной системы, но можно выделить несколько базовых шагов:
- Подключитесь к маршрутизатору: откройте браузер и введите IP-адрес маршрутизатора (например, 192.168.0.1).
- Введите имя пользователя и пароль: обычно они указаны на самом устройстве или в документации к нему.
- Найдите раздел NAT: он может называться NAT, Port Forwarding или Virtual Server.
- Выберите тип NAT: для PAT один публичный IP будет использоваться на всех внутренних устройствах. У Static NAT нужно указать внутренний и публичный IP-адреса для каждого устройства. Для Dynamic NAT — выбрать список публичных IP.
- Сохраните настройки: нажмите на кнопку «Save» или «Apply».
- Перезагрузите маршрутизатор: иногда это необходимо, чтобы изменения вступили в силу.
Дополнительную информацию о настройке NAT можно найти в документации маршрутизатора.
Иногда из-за NAT возникают проблемы с некоторыми сервисами, например торрентами, Xbox и программами для удаленного доступа. Чтобы они работали корректно, нужно открыть соответствующие порты. Обычно эту информацию можно найти в настройках или на официальном сайте продукта. Но будьте аккуратны, т.к. открытие портов может сделать сеть уязвимой. Используйте только те порты, которые действительно необходимы.
Главное о работе NAT
- С помощью NAT можно объединить устройства в локальной сети и использовать для них одинаковый публичный IP;
- Технология NAT экономит IP-адреса и скрывает внутреннее устройство сети от посторонних;
- Для домашней сети чаще всего используют PAT: устройства имеют один IP, но различаются по номеру порта;
- Из-за NAT могут возникнуть проблемы с некоторыми протоколами или сервисами, а еще он снижает производительность;
- Для стабильной работы сервисов (торренты, игры, удаленный доступ) иногда нужно вручную открыть нужные порты.
