NAT คืออะไร มันทำงานอย่างไร และเหตุใดจึงใช้ NAT

คุณอาจเคยได้ยินบางสิ่งที่เรียกว่าที่อยู่ IP(IP Address)หากคุณยังไม่เคยได้ยิน ให้เริ่มต้นด้วยการอ่านบทความของเราที่อธิบายแนวคิดนี้ แต่สำหรับบทความเกี่ยวกับNAT ( Network Address Translation ) คุณจำเป็นต้องรู้ว่าที่อยู่ IP นั้นมีจำกัด คุณไม่สามารถมีอุปกรณ์สองเครื่องบนเครือข่ายที่มีที่อยู่ IP เดียวกัน(same IP address)ได้ 

ปัญหาคือเครือข่ายที่แตกต่างกัน เช่น เครือข่ายในบ้านและคอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เน็ตทั้งหมด จะมีที่อยู่ IP เดียวกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หรือมีความไม่เข้ากันในการตั้งค่าที่อยู่เครือข่าย NATแก้ปัญหาทั้งปัญหาการขาดแคลนที่อยู่ IP และเครือข่ายที่เข้ากันไม่ได้ที่ต้องพูดคุยกัน 

ส่วนใหญ่ไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องกังวล แต่บางครั้งปัญหาอินเทอร์เน็ตของคุณเป็นผลมาจากNATผิดพลาด ดังนั้นการมีความเข้าใจพื้นฐานว่าNATคืออะไรและทำงานอย่างไรจึงสามารถช่วยแก้ปัญหาได้

NAT เกิดขึ้นที่ไหน?(Where Does NAT Happen?)

ในกรณีของผู้ใช้ทั่วไปเช่นเราNATเป็นงานที่เราเตอร์ของคุณจัดการ เราเตอร์มีที่อยู่ IP ที่กำหนดโดยผู้ให้บริการของ(IP address assigned to it by your service provider)คุณ นั่นคือที่อยู่ที่คนอื่น ๆ ของอินเทอร์เน็ตเห็น อุปกรณ์ ทุก(Every)เครื่องในเครือข่ายในบ้านของคุณจะมีที่อยู่ IP ส่วนตัวซึ่งใช้สำหรับพูดคุยกัน 

เมื่ออุปกรณ์ในเครือข่ายของคุณต้องการสื่อสารกับโลกภายนอก เราเตอร์ก็ทำหน้าที่แทน เราเตอร์มีที่อยู่ IP สาธารณะซึ่งทุกคนเห็น มันติดตามว่าที่อยู่ IP ส่วนตัวใดร้องขอการรับส่งข้อมูลใด ๆ และทำให้แน่ใจว่าแพ็กเก็ตข้อมูลถูกส่งไปยังอุปกรณ์ที่ถูกต้อง

ที่อยู่ IP ส่วนตัวกับสาธารณะ(Private Vs Public IP Addresses)

ก่อนที่เราจะพูดถึงประเภทของNATที่คุณพบ เป็นความคิดที่ดีที่จะหารือเกี่ยวกับที่อยู่ IP ส่วนตัวและสาธารณะอย่างรวดเร็ว

ตามธรรมเนียมแล้ว ช่วงที่อยู่ IP บางช่วงถูกสงวนไว้สำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ ที่อยู่ IP สาธารณะ(Public IP)สงวนไว้สำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต เช่น เราเตอร์หรือเว็บเซิร์ฟเวอร์ของคุณ ISPของคุณจัดสรรที่อยู่ IP สาธารณะให้กับเราเตอร์ของคุณ และนั่นคือที่อยู่ที่บุคคลภายนอกทั้งหมดบนเว็บเห็น โดยทั่วไป ที่อยู่อินเทอร์เน็ตส่วนตัวจะเหมือนกับ 192.168.0.X หรือ 10.1.1.X แต่จะแตกต่างกันไปในแต่ละเราเตอร์ แม้ว่าที่อยู่ส่วนตัวจะต้องไม่ซ้ำกันภายในเครือข่ายส่วนตัว แต่ก็เกือบจะเหมือนกันระหว่างเครือข่ายส่วนตัว

ที่อยู่ IP สาธารณะตามที่กล่าวไว้ข้างต้นคือที่อยู่ IP สาธารณะที่ทุกคนเห็นบนอินเทอร์เน็ต เมื่อคุณเยี่ยมชมเว็บไซต์ เบราว์เซอร์ของคุณจะเชื่อมต่อกับที่อยู่ IP สาธารณะ โดยปกติ เราเตอร์ในบ้านจะไม่อนุญาตให้เข้าถึงโดยตรงผ่านที่อยู่ IP สาธารณะที่ไม่ได้เริ่มต้นโดยมัน ซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถพิมพ์ที่อยู่สาธารณะของเราเตอร์ของเพื่อนและเข้าถึงอุปกรณ์บนเครือข่ายของพวกเขาได้

อย่างไรก็ตาม บริการและอุปกรณ์บนเว็บบางอย่าง เช่น คอนโซลวิดีโอเกม จำเป็นต้องมีแนวทางที่ผ่อนปรนมากขึ้น นี่คือที่ มาของ NATประเภทต่างๆ ปัญหามักเกิดขึ้นจากประเภท NAT(NAT)ของการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้องสำหรับประเภทของบริการที่คุณกำลังพยายามใช้ เราจะพูดถึง ประเภท NATโดยละเอียดต่อไป

ประเภท NAT(NAT Types)

แม้ว่าแนวคิดพื้นฐานของNATจะไม่ซับซ้อนเกินไป แต่ในทางปฏิบัติ ก็ยังมีความแตกต่างกันเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีการทำงานจริงๆ NATมีหลายประเภทที่เหมาะสมกับความต้องการในการแปลที่แตกต่างกัน 

NAT แบบคงที่(Static NAT)

รูปแบบคงที่ของNATจะจับคู่ที่อยู่ IP ส่วนตัวหนึ่งรายการกับที่อยู่ IP สาธารณะเฉพาะ ด้วยNAT แบบคงที่ คุณสามารถเข้าถึงอุปกรณ์ที่แมปไปยังที่อยู่สาธารณะได้โดยตรง 

นี่คือประเภทของ NAT ที่ใช้สำหรับเว็บเซิร์ฟเวอร์(web servers)ที่เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายส่วนตัวด้วย เมื่อเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ผ่านแผนที่คงที่นี้ คุณจะไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์อื่นๆ บนเครือข่ายส่วนตัวได้ อย่างไรก็ตาม เซิร์ฟเวอร์เองสามารถพูดคุยกับอุปกรณ์บนเครือข่ายส่วนตัวได้โดยไม่มีปัญหา

ไดนามิก NAT(Dynamic NAT)

Dynamic NATจะใช้เมื่อคุณมีพูลของที่อยู่ IP สาธารณะที่คุณต้องการกำหนดให้กับอุปกรณ์บนเครือข่ายส่วนตัวของคุณแบบไดนามิก 

ไม่ใช้สำหรับการเข้าถึงเว็บเซิร์ฟเวอร์จากภายนอกเครือข่าย แต่เมื่ออุปกรณ์บนเครือข่ายส่วนตัวต้องการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตหรือทรัพยากรอื่นที่ไม่ใช่เครือข่ายส่วนตัว อุปกรณ์นั้นจะได้รับที่อยู่ IP สาธารณะรายการใดรายการหนึ่งในกลุ่ม 

NAT โอเวอร์โหลด (PAT)(NAT Overload (PAT))

ด้วยองค์ประกอบของ NAT(NAT)ทั้งแบบสแตติกและไดนามิก รูปแบบโอเวอร์โหลด ของNATจึงเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด และเป็นสิ่งที่เราเตอร์ในบ้านส่วนใหญ่ใช้ เป็นที่รู้จักกันในชื่อNATพร้อม การ แปลที่อยู่พอร์ต(Port Address Translation) ( PAT ) ในชื่ออื่นๆ

ในกรณีส่วนใหญ่ เราเตอร์ของคุณมีที่อยู่ IP สาธารณะหนึ่งที่อยู่ที่กำหนดให้กับมัน แต่อุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่ายของคุณอาจต้องการการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต การใช้NATโอเวอร์โหลดเราเตอร์จะตั้งค่าการเชื่อมต่อระหว่างที่อยู่ IP สาธารณะและของเซิร์ฟเวอร์ จากนั้นจะส่งแพ็กเก็ตไปยังเซิร์ฟเวอร์ แต่ยังกำหนดพอร์ตปลายทางการส่งคืนด้วย 

ซึ่งช่วยให้รู้ว่าแพ็กเก็ตใดมีไว้สำหรับที่อยู่ IP ใดบนเครือข่ายส่วนตัวของคุณ นั่นเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการPAT โดยบังเอิญ(PAT)

ประเภท NAT ที่เป็นกรรมสิทธิ์(Proprietary NAT Types)

เพื่อทำให้สิ่งต่าง ๆ ยุ่งเหยิงยิ่งขึ้น บางบริษัทได้ตัดสินใจที่จะใช้การจำแนกประเภท NAT(NAT)ของตนเองในสิ่งต่าง ๆ วิธีนี้ใช้ได้กับเกมคอนโซลเป็นส่วนใหญ่ และคุณจะพบว่าเมื่อคุณทำการทดสอบเครือข่าย มันจะบอกคุณว่าคุณกำลังใช้บางอย่างเช่นNAT Type 2หรือ NAT Type  D(NAT Type D)

การจัดประเภทเหล่านี้เฉพาะสำหรับคอนโซลหรือผู้ผลิตอุปกรณ์ และคุณควรตรวจสอบเอกสารอย่างเป็นทางการเพื่อดูว่าแต่ละประเภทมีความหมายอย่างไร

การแก้ไขทั่วไปสำหรับปัญหา NAT(Common Fixes for NAT Issues)

ส่วนใหญ่สำหรับคนส่วนใหญ่NATทำงานได้อย่างสมบูรณ์และโปร่งใสอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็ทำงานผิดปกติหรือขัดขวาง 

เป็นอีกครั้งที่เกมคอนโซลมักจะประสบปัญหา เนื่องจากบริการบางอย่างของพวกเขาต้องการให้เครือข่ายของคุณยอมรับคำขอเข้าถึงที่อยู่ IP สาธารณะของคุณจากภายนอก เนื่องจาก การกำหนดค่า NAT มาตรฐาน มักไม่อนุญาต ข่าวดีก็คือมีการแก้ไขทั่วไปบางประการที่คุณสามารถลองทำให้NATมีข้อจำกัดน้อยลงและอนุญาตการเชื่อมต่อขาเข้า

ขั้นแรก เข้าถึงเราเตอร์ของคุณ (ตามคู่มือ) และตรวจสอบว่าUPnP (ปลั๊กแอนด์เพลย์สากล) เปิดอยู่หรือไม่ คุณลักษณะนี้ช่วยให้แอปพลิเคชันในเครือข่ายท้องถิ่นของคุณส่งต่อพอร์ต(forward ports)โดยอัตโนมัติโดยที่คุณไม่ต้องวุ่นวายกับการตั้งค่าเครือข่าย โปรดทราบว่าซอฟต์แวร์ที่เป็นอันตรายบนเครือข่ายของคุณ เช่น มัลแวร์ สามารถใช้UPnPได้เช่นกัน ตรวจสอบ ให้(Make)แน่ใจว่าอุปกรณ์ของคุณได้รับการสแกนและล้างทั้งหมดหากคุณใช้ฟังก์ชันนี้

คุณยังมีตัวเลือกในการส่งต่อพอร์ตด้วยตนเอง เพื่อให้อุปกรณ์ที่ต้องการการเชื่อมต่อที่เข้มงวดน้อยกว่าสามารถรับได้เป็นกรณีไป

มันเป็นธรรมชาติเท่านั้น (It’s Only NATural )

นั่นคือทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับNATเพื่อเริ่มต้นใช้งาน หลักการทำงานของNATอาจซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว แต่ตราบใดที่คุณเข้าใจสิ่งที่NATทำในระดับสูง และเหตุใดจึงเกิดข้อผิดพลาดในบางครั้ง คุณจะเข้าใจด้วยว่าเหตุใดการแก้ไขบางอย่างจึงใช้ได้ผลหรือไม่ทำงานเมื่อคุณเรียกใช้ สู่ปัญหาเครือข่าย



About the author

ฉันเป็นวิศวกรซอฟต์แวร์ที่มีประสบการณ์และมีประสบการณ์มากกว่า 10 ปีในแอป Windows และระบบนิเวศการจัดการไฟล์ ฉันยังเป็นผู้เชี่ยวชาญในการพัฒนาระบบและโซลูชันการรักษาความปลอดภัยสำหรับธุรกิจและรัฐบาลอีกด้วย ประสบการณ์ของฉันในทั้งสองด้านทำให้ฉันมีมุมมองที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้ซอฟต์แวร์ ระบบ และความปลอดภัยที่ดี และวิธีการสร้างซอฟต์แวร์อย่างมีประสิทธิภาพ



Related posts