Уявіть собі офіс з багатьма кімнатами. Кожна кімната — це комп’ютер у вашій домашній або офісній мережі, а офіс загалом — це ваша локальна мережа. Коли хтось із кімнат хоче відправити листа у зовнішній світ (Інтернет), він передає його до секретаря на рецепції. Секретар дивиться, кому лист адресовано, пише свою адресу замість адреси кімнати, відправляє його й чекає на відповідь. Коли лист повертається, секретар розпізнає, від кого він прийшов, і віддає його в потрібну кімнату.
Цей секретар і є NAT. Його основне завдання — перекладати адреси. Замість того, щоб кожна кімната мала свій унікальний публічний номер (IP-адресу), секретар використовує одну адресу на всіх.
Чому NAT такий важливий?
Раніше в Інтернеті кожен пристрій мав мати свою унікальну IP-адресу. Але адрес стало не вистачати! NAT став рятівником: він дозволив багатьом пристроям “ділити” одну адресу. Це як спільний робочий телефон, де кожен співробітник може дзвонити й приймати дзвінки через один номер.
До того ж NAT зробив локальні мережі менш доступними для сторонніх. Уявіть, що людина з вулиці не знає, скільки кімнат у вашому офісі і що там відбувається. Вона бачить лише рецепцію — і це додає безпеки.
Як NAT змінює адреси?
Коли ваш комп’ютер, смартфон або будь-який інший пристрій у мережі хоче відвідати вебсайт, наприклад, example.com, він відправляє запит через маршрутизатор.
Ось що відбувається:
-
Запит на переклад
Пристрій передає запит на сайт, наприклад, із локальної адреси 192.168.1.10. Але така адреса недійсна у глобальній мережі Інтернет. Маршрутизатор (з NAT) змінює її на свою публічну IP-адресу, наприклад, 203.0.113.5. -
Відмітка порту
Щоб знати, який саме пристрій відправив запит, NAT додає унікальний номер порту (щось на кшталт ідентифікатора). Наприклад, запит на порті 45001. -
Передача та відповідь
Запит із зовнішньою адресою 203.0.113.5:45001 йде до Інтернету. Відповідь від сервера приходить на цю ж адресу та порт. -
Зворотній переклад
NAT дивиться у свій список: порт 45001 належить пристрою 192.168.1.10. Він змінює адресу назад і передає відповідь пристрою.
Уявіть це як розмову
Якщо кімната (пристрій) звертається до постачальника піци (вебсайту), вона робить це через секретаря. Секретар замовляє піцу від імені офісу, а коли кур’єр приносить її назад, секретар знає, у яку кімнату передати піцу.
Види NAT — трохи історій
-
Статичний NAT
Уявіть, що одна з кімнат — це конференц-зал, і вона завжди повинна бути доступною для гостей. Секретар створює окрему адресу, яка завжди відповідає за цей зал. Гості можуть дзвонити напряму, не через загальний телефон. -
Динамічний NAT
Якщо у вас багато кімнат і кілька зовнішніх номерів, секретар розподіляє номери залежно від потреби. Але якщо всі номери зайняті, доведеться чекати. -
PAT (Port Address Translation)
Це як якщо всі співробітники офісу користуються одним телефоном, але з різними внутрішніми додатками. Наприклад, секретар записує, що “додаток 101” належить Анні, а “102” — Петру. Так і з NAT: всі пристрої використовують одну адресу, але з різними портами.
А як бути з IPv6?
З приходом IPv6 місця для адрес стало дуже багато — більше, ніж зірок у нашій галактиці. Теоретично, кожен пристрій може отримати унікальну адресу, і NAT більше не потрібен. Але поки ми повністю не перейшли на IPv6, NAT залишається важливим елементом.
Кортко про головне
NAT — це той самий секретар, який організовує всі комунікації між вашою локальною мережею та Інтернетом. Він робить ваш офіс (локальну мережу) більш захищеним і допомагає “втиснутися” у тісний простір обмежених IP-адрес. Хоч він і додає трохи затримки в роботі, його користь переважує ці незручності.
Тепер ви знаєте, що відбувається щоразу, коли відкриваєте вебсайт або дивитеся відео онлайн!