NAT là gì? NAT (Network Address Translation) là tên gọi một kỹ thuật mạng, đóng vai trò như cầu nối giữa mạng nội bộ và mạng công cộng. NAT giúp cho việc kết nối nhiều thiết bị trong mạng nội bộ ra Internet trở nên đơn giản và an toàn hơn. Nhờ NAT, chúng ta có thể tận dụng tối đa tài nguyên Internet mà không cần quá nhiều địa chỉ IP public. Hãy cùng VinaHost tìm hiểu chi tiết về NAT qua bài viết này nhé!

1. NAT là gì?

Nat là viết tắt của từ gì? NAT (viết tắt của cụm từ tiếng Anh Network Address Translation) là một kỹ thuật trong mạng máy tính cho phép chuyển đổi địa chỉ IP giữa các thiết bị trong mạng nội bộ và mạng bên ngoài. Nó được sử dụng để ánh xạ địa chỉ IP riêng (private IP) của các thiết bị trong mạng nội bộ sang một địa chỉ IP công cộng (public IP) khi chúng truy cập internet.

Điều này giúp tiết kiệm địa chỉ IP và tăng cường bảo mật cho mạng nội bộ vì các thiết bị bên ngoài không thể trực tiếp truy cập vào các thiết bị trong mạng nội bộ.

NAT là gì? — *NAT thường được sử dụng trong các router hoặc gateway để cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ chia sẻ một địa chỉ IP công khai duy nhất.*

2. Nguyên lý hoạt động của NAT như thế nào?

NAT hoạt động dựa trên việc thay đổi địa chỉ IP và cổng của các gói tin khi chúng đi qua router. Nó giúp che giấu các địa chỉ IP nội bộ với bên ngoài, đồng thời tiết kiệm địa chỉ IP công cộng bằng cách cho phép nhiều thiết bị sử dụng chung một địa chỉ IP công cộng.

Quá trình này thường diễn ra tại router hoặc firewall để quản lý kết nối giữa mạng nội bộ và internet, cụ thể như sau:

Gửi gói tin từ mạng nội bộ ra ngoài:

Khi một thiết bị trong mạng nội bộ muốn truy cập internet, nó sẽ gửi một gói tin đến router NAT.
Gói tin này chứa địa chỉ IP nguồn là địa chỉ IP riêng của thiết bị, và địa chỉ IP đích là địa chỉ IP công cộng của máy chủ mà thiết bị muốn kết nối.

Thay đổi địa chỉ IP nguồn:

Router NAT nhận gói tin và thay đổi địa chỉ IP nguồn từ địa chỉ IP riêng thành địa chỉ IP công cộng của router (hoặc một địa chỉ IP công cộng được ánh xạ).
Đôi khi, NAT cũng thay đổi cả cổng nguồn của gói tin để đảm bảo sự phân biệt giữa các kết nối khác nhau sử dụng chung một địa chỉ IP public. Đây là quá trình Port Address Translation (PAT).
Sau đó, router gửi gói tin ra ngoài internet với địa chỉ IP công cộng mới.

Lưu bảng NAT:

Router NAT sẽ lưu thông tin ánh xạ giữa địa chỉ IP và cổng nguồn ban đầu với địa chỉ IP và cổng nguồn mới trong bảng NAT.
Bảng này giúp router biết cách chuyển tiếp gói tin phản hồi từ internet về đúng thiết bị trong mạng nội bộ.

Nhận gói tin phản hồi:

Khi máy chủ bên ngoài phản hồi, gói tin sẽ được gửi về địa chỉ IP công cộng của router NAT.
Router NAT kiểm tra bảng NAT để tìm ánh xạ phù hợp giữa địa chỉ IP công cộng và địa chỉ IP riêng ban đầu.

Chuyển đổi lại địa chỉ IP:

Router Network Address Translation thay đổi địa chỉ IP đích từ địa chỉ IP công cộng trở lại địa chỉ IP riêng của thiết bị trong mạng nội bộ.
Gói tin sau đó được gửi đến thiết bị ban đầu trong mạng nội bộ.

Kết thúc phiên:

Khi phiên kết nối kết thúc, ánh xạ trong bảng NAT sẽ được xóa hoặc thời gian sử dụng ánh xạ sẽ hết hạn.

Ví dụ:

Giả sử bạn có một mạng gia đình với nhiều thiết bị (điện thoại, máy tính,…) và chỉ có một địa chỉ IP công cộng. Khi bạn truy cập vào Google, router sẽ:

Thay thế địa chỉ IP của máy tính bạn bằng địa chỉ IP công cộng của router.
Gửi gói tin đến máy chủ của Google.
Khi Google trả về kết quả, router sẽ nhận gói tin và gửi lại cho máy tính bạn.

Xem thêm: Switch là gì? | Chức năng của thiết bị chuyển mạch Switch

3. Phân loại NAT

NAT được phân thành ba loại chính dựa trên cách thức ánh xạ địa chỉ IP giữa mạng nội bộ và mạng bên ngoài: NAT tĩnh, NAT động, và NAT Overload (PAT). VinaHost sẽ giới thiệu đến bạn chi tiết từng loại nhé!

3.1. NAT tĩnh (Static NAT)

NAT tĩnh ánh xạ một địa chỉ IP riêng (private IP) cố định từ mạng nội bộ sang một địa chỉ IP công cộng (public IP) cố định. Đây là một ánh xạ 1:1, có nghĩa là mỗi địa chỉ IP riêng luôn tương ứng với một địa chỉ IP công cộng cụ thể.

Ưu điểm: Thích hợp cho các thiết bị trong mạng nội bộ cần truy cập từ bên ngoài với địa chỉ IP công cộng cố định, chẳng hạn như các máy chủ web hoặc máy chủ email.

Nhược điểm: Không tiết kiệm địa chỉ IP công cộng vì mỗi thiết bị yêu cầu một địa chỉ IP công cộng riêng biệt.

3.2. NAT động (Dynamic NAT)

NAT động ánh xạ các địa chỉ IP riêng trong mạng nội bộ thành một địa chỉ IP công cộng ngẫu nhiên từ một nhóm (pool) các địa chỉ IP công cộng có sẵn. Không phải lúc nào một địa chỉ IP riêng cũng tương ứng với một địa chỉ IP công cộng cố định, mà phụ thuộc vào địa chỉ IP nào còn trống trong nhóm IP công cộng.

Ưu điểm: Tiết kiệm địa chỉ IP công cộng hơn NAT tĩnh vì không cần ánh xạ cố định.

Nhược điểm:

Địa chỉ IP công cộng thay đổi thường xuyên, gây khó khăn cho việc thiết lập các kết nối từ ngoài vào mạng nội bộ.
Hạn chế bởi số lượng địa chỉ IP công cộng trong pool.

3.3. NAT Overload (PAT)

NAT Overload, hay còn gọi là PAT, cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ chia sẻ một địa chỉ IP công cộng duy nhất. Thay vì ánh xạ 1:1, PAT sử dụng các cổng (port) để phân biệt giữa các kết nối từ các thiết bị khác nhau trong mạng nội bộ.

Ưu điểm:

Tiết kiệm tối đa địa chỉ IP công cộng vì nhiều thiết bị có thể sử dụng chung một địa chỉ IP công cộng.
Là phương pháp phổ biến nhất hiện nay cho các mạng gia đình và văn phòng nhỏ.

Nhược điểm: Có thể dẫn đến việc tắc nghẽn hoặc quá tải khi có quá nhiều kết nối từ một địa chỉ IP công cộng.

NAT Overload là một phiên bản mở rộng của NAT động, trong đó ánh xạ không chỉ dựa trên địa chỉ IP mà còn dựa trên các cổng để phân biệt nhiều kết nối.

Xem thêm: Hub là gì? | Vai trò, Phân loại & Ứng dụng của thiết bị Hub

4. Ưu điểm và nhược điểm của NAT

NAT là một công nghệ kết nối mạng rất quan trọng và hữu ích, nhưng nó cũng có những hạn chế nhất định. Cùng tìm hiểu nhé!

4.1. Ưu điểm của NAT

Tiết kiệm địa chỉ IP công cộng: Network Address Translation cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ sử dụng chung một hoặc một số địa chỉ IP công cộng, giúp giảm nhu cầu tiêu tốn địa chỉ IP công cộng, đặc biệt khi số lượng IPv4 bị giới hạn.

Tăng cường bảo mật mạng nội bộ: Network Address Translation che giấu địa chỉ IP nội bộ khỏi internet, làm cho các thiết bị bên ngoài không thể xác định hoặc truy cập trực tiếp vào các thiết bị bên trong mạng nội bộ. Điều này giúp bảo vệ mạng nội bộ khỏi các cuộc tấn công từ bên ngoài.

Linh hoạt trong việc đổi địa chỉ IP: NAT cho phép thay đổi cấu trúc địa chỉ IP bên trong mạng nội bộ mà không cần thông báo hoặc thay đổi cấu hình của các thiết bị bên ngoài.

Hỗ trợ nhiều thiết bị cùng truy cập internet: Với NAT Overload (PAT), nhiều thiết bị trong mạng nội bộ có thể chia sẻ một địa chỉ IP công cộng duy nhất, tạo điều kiện cho việc truy cập internet mà không cần nhiều địa chỉ IP công cộng.

Giảm chi phí ISP: Việc chỉ cần một vài địa chỉ IP công cộng thay vì phải mua nhiều địa chỉ từ nhà cung cấp dịch vụ (ISP) giúp tiết kiệm chi phí.

4.2. Nhược điểm của NAT

Giảm hiệu suất kết nối: Quá trình chuyển đổi địa chỉ IP và cổng qua NAT có thể tạo thêm độ trễ (latency) và làm giảm hiệu suất kết nối mạng, đặc biệt là khi có quá nhiều thiết bị chia sẻ một địa chỉ IP công cộng.

Khó khăn trong việc thiết lập kết nối từ ngoài vào mạng nội bộ: Các dịch vụ yêu cầu kết nối từ internet vào thiết bị bên trong mạng nội bộ (ví dụ: máy chủ web hoặc máy chủ trò chơi) có thể gặp khó khăn trong việc cấu hình và hoạt động do NAT không cho phép truy cập trực tiếp.

Vấn đề với một số giao thức: Một số giao thức mạng, như SIP (Session Initiation Protocol) và IPSec, có thể gặp khó khăn trong việc hoạt động qua Network Address Translation vì các vấn đề liên quan đến việc thay đổi địa chỉ và cổng.

Tăng độ phức tạp trong cấu hình: Để các dịch vụ yêu cầu truy cập từ bên ngoài hoạt động chính xác, cần cấu hình cẩn thận NAT tĩnh, NAT động hoặc Port Forwarding, điều này có thể phức tạp đối với người dùng không quen thuộc.

Không tương thích với IPv6: Network Address Translation chủ yếu được sử dụng cho địa chỉ IPv4, trong khi IPv6 có thể không cần đến Network Address Translation do có số lượng địa chỉ IP lớn hơn. Điều này có thể làm cho NAT trở nên kém cần thiết trong các mạng sử dụng IPv6.

Xem thêm: Router là gì? | Các kiến thức về bộ định tuyến Router Wifi

5. Tìm hiểu về địa chỉ IP Public và IP Private

5.1. IP Public là gì?

IP Public (địa chỉ IP công cộng) là một địa chỉ IP được sử dụng để định danh một thiết bị trên mạng internet. Đây là địa chỉ duy nhất mà các thiết bị, máy chủ, hoặc hệ thống mạng có thể sử dụng để giao tiếp với các thiết bị khác trên internet.

Các nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) cung cấp địa chỉ IP công cộng cho các thiết bị hoặc mạng nội bộ để có thể truy cập internet.

Đặc điểm của IP Public:

Duy nhất trên toàn cầu: Mỗi địa chỉ IP công cộng là duy nhất trên toàn cầu và không thể trùng lặp. Nó cho phép các thiết bị truy cập và liên lạc trực tiếp với các thiết bị khác trên mạng internet.
Giao tiếp trực tiếp với internet: Các thiết bị có địa chỉ IP công cộng có thể gửi và nhận dữ liệu trực tiếp từ internet mà không cần thông qua quá trình chuyển đổi địa chỉ IP (như NAT).
Phân bổ bởi ISP: IP công cộng thường được nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) cấp cho các mạng gia đình hoặc doanh nghiệp. Địa chỉ này có thể là tĩnh (Static IP) hoặc động (Dynamic IP) tùy vào cách thiết lập của ISP.
Tầm nhìn công khai: Vì địa chỉ IP công cộng có thể được nhìn thấy từ bất kỳ thiết bị nào trên internet, nó có thể bị các tác nhân độc hại hoặc tấn công mạng nhắm đến. Điều này đòi hỏi phải có biện pháp bảo mật như tường lửa hoặc VPN.

5.2. IP Private là gì?

IP Private (địa chỉ IP riêng) là địa chỉ IP được sử dụng trong các mạng nội bộ (LAN) như nhà riêng, doanh nghiệp, hoặc các tổ chức, và không thể truy cập trực tiếp từ internet. Địa chỉ IP Private chỉ được sử dụng để giao tiếp giữa các thiết bị trong cùng một mạng nội bộ.

Đặc điểm của IP Private:

Không định danh trên internet: Địa chỉ IP Private chỉ có hiệu lực trong phạm vi mạng nội bộ và không được định danh hoặc truy cập từ bên ngoài mạng nội bộ (tức là không kết nối trực tiếp với internet).
Dùng trong các mạng nội bộ: Các thiết bị như máy tính, máy in, hoặc điện thoại thông minh trong một mạng LAN sử dụng IP Private để giao tiếp với nhau. Để các thiết bị này kết nối với internet, thường phải thông qua một thiết bị có IP Public, như router hoặc modem có cài đặt NAT.
Phân bổ cố định: IP Private không được các nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) cấp phát mà thường được gán tự động hoặc thủ công bởi router hoặc quản trị mạng nội bộ.
Tiết kiệm địa chỉ IP Public: Vì IP Private không cần phải là duy nhất trên toàn cầu, nên nhiều mạng khác nhau có thể sử dụng cùng một dải IP Private mà không gây xung đột.

Xem thêm: Gateway là gì? | Tổng quan kiến thức về Default Gateway

6. Chức năng chính của NAT

Chức năng chính của Network Address Translation là chuyển đổi địa chỉ IP giữa mạng nội bộ và mạng bên ngoài (internet), cụ thể là ánh xạ các địa chỉ IP Private trong mạng nội bộ thành địa chỉ IP Public khi truy cập internet, và ngược lại. Điều này cho phép các thiết bị trong mạng nội bộ có thể truy cập internet thông qua một hoặc một số địa chỉ IP Public.

Sau đây là các chức năng quan trọng nhất của Network Address Translation:

Chia sẻ địa chỉ IP Public

NAT cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ (sử dụng địa chỉ IP Private) chia sẻ một hoặc một số địa chỉ IP Public để truy cập internet. Điều này rất quan trọng khi số lượng địa chỉ IP Public có hạn trong IPv4.

Tăng cường bảo mật

NAT che giấu địa chỉ IP Private của các thiết bị trong mạng nội bộ khỏi internet, giúp bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công bên ngoài. Thiết bị từ ngoài internet không thể kết nối trực tiếp với các thiết bị có IP Private mà không qua Network Address Translation.

Giảm bớt nhu cầu sử dụng địa chỉ IP Public

Bằng cách sử dụng một hoặc một vài địa chỉ IP Public cho hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị có IP Private, NAT giúp tiết kiệm đáng kể tài nguyên địa chỉ IP Public.

Dễ dàng cấu hình mạng nội bộ

Network Address Translation cho phép thay đổi, cấu trúc lại địa chỉ IP Private trong mạng nội bộ mà không ảnh hưởng đến địa chỉ IP Public. Điều này tạo ra sự linh hoạt trong việc quản lý và tổ chức mạng nội bộ.

Hỗ trợ kết nối từ mạng nội bộ ra ngoài internet

Khi một thiết bị trong mạng nội bộ muốn truy cập internet, Network Address Translation sẽ ánh xạ địa chỉ IP Private thành địa chỉ IP Public. Điều này cho phép các thiết bị trong mạng nội bộ có thể duy trì kết nối với các dịch vụ và hệ thống trên internet.

Xem thêm: [Tìm Hiểu] WEP là gì? | Cách thức hoạt động của WEP 2024

7. Vì sao nên sử dụng NAT?

NAT là một công nghệ mạng vô cùng hữu ích, đặc biệt trong bối cảnh địa chỉ IP đang trở nên khan hiếm. Sau đây là những lý do chính khiến NAT trở thành một công nghệ không thể thiếu trong các mạng hiện đại:

Nguồn địa chỉ IPv4 bị giới hạn: Số lượng địa chỉ IPv4 Public là hữu hạn, nhưng số lượng thiết bị kết nối internet ngày càng tăng. NAT giúp nhiều thiết bị trong mạng nội bộ chia sẻ cùng một địa chỉ IP Public, giảm nhu cầu sử dụng địa chỉ IP Public.
Giải pháp tạm thời cho vấn đề cạn kiệt IPv4: Dù IPv6 đã ra đời với số lượng địa chỉ IP rất lớn, nhưng việc triển khai còn hạn chế. NAT cung cấp một giải pháp tạm thời hiệu quả để tối ưu hóa việc sử dụng địa chỉ IPv4 Public.
Che giấu địa chỉ IP Private: NAT ngăn không cho các thiết bị bên ngoài trực tiếp truy cập vào các thiết bị trong mạng nội bộ, giúp bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công từ bên ngoài. Điều này tạo ra một lớp bảo mật cho mạng nội bộ.
Tường lửa tích hợp với NAT: Nhiều router hiện nay có chức năng NAT kết hợp với tường lửa, cung cấp thêm một lớp bảo vệ bằng cách lọc và quản lý lưu lượng truy cập.
Linh hoạt trong cấu hình địa chỉ IP: Sử dụng NAT cho phép bạn thay đổi địa chỉ IP Private bên trong mạng mà không cần phải điều chỉnh hệ thống địa chỉ IP Public hoặc ảnh hưởng đến kết nối internet. Điều này giúp quản lý mạng trở nên dễ dàng hơn, đặc biệt trong các tổ chức lớn.
Dễ dàng mở rộng mạng: Khi cần thêm thiết bị mới vào mạng nội bộ, bạn không cần mua thêm địa chỉ IP Public, chỉ cần sử dụng NAT để tiếp tục chia sẻ địa chỉ IP Public hiện có.
Chia sẻ kết nối internet dễ dàng: Với NAT, nhiều thiết bị có thể cùng lúc truy cập internet thông qua một kết nối duy nhất, giúp tiết kiệm chi phí và đơn giản hóa việc triển khai network.
Hỗ trợ kết nối từ xa: Có thể cấu hình NAT để cho phép truy cập từ xa vào các thiết bị nội bộ một cách an toàn, bằng cách sử dụng các kỹ thuật như Port Forwarding.
Hỗ trợ tốt cho các thiết bị chỉ hỗ trợ IPv4: Mặc dù IPv6 đang dần được triển khai, nhiều thiết bị vẫn chỉ hỗ trợ IPv4. NAT giúp những thiết bị này tiếp tục hoạt động và kết nối với internet mà không cần nâng cấp ngay lập tức.

Sử dụng NAT là điều cần thiết để tiết kiệm địa chỉ IP Public, tăng cường bảo mật, và quản lý mạng nội bộ hiệu quả hơn. Nó cũng giúp duy trì sự kết nối liên tục cho các thiết bị trong mạng và giảm chi phí liên quan đến việc mua địa chỉ IP Public từ ISP.
Xem thêm: Protocol là gì? 14 Protocol mạng phổ biến trên Internet

8. Ứng dụng của hệ thống mạng NAT hiện nay

Hệ thống mạng NAT hiện nay có rất nhiều ứng dụng trong các môi trường mạng khác nhau, từ mạng gia đình, doanh nghiệp đến các trung tâm dữ liệu lớn. cụ thể như:

Chia sẻ kết nối internet: Trong các hộ gia đình hoặc văn phòng nhỏ, NAT được sử dụng trên các router để cho phép nhiều thiết bị (máy tính, điện thoại, TV thông minh, v.v.) chia sẻ một địa chỉ IP Public duy nhất từ nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP). Đây là ứng dụng phổ biến nhất của NAT.
Bảo mật mạng: NAT giúp bảo vệ các thiết bị trong mạng nội bộ khỏi các tấn công từ internet bằng cách ẩn địa chỉ IP Private của chúng. Các router gia đình thường sử dụng NAT kết hợp với tường lửa để tăng cường bảo mật.
Quản lý tài nguyên địa chỉ IP: Trong các tổ chức lớn, NAT giúp quản lý và phân bổ tài nguyên địa chỉ IP hiệu quả, cho phép hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị sử dụng một hoặc một vài địa chỉ IP Public, giúp tiết kiệm chi phí mua địa chỉ IP Public.
Kết nối giữa mạng nội bộ và internet: NAT được sử dụng để cho phép các thiết bị trong mạng nội bộ của doanh nghiệp truy cập internet mà không cần phải gán địa chỉ IP Public cho từng thiết bị, giúp giảm nguy cơ bị tấn công.
Port Forwarding: NAT hỗ trợ các doanh nghiệp cấu hình các dịch vụ truy cập từ xa như máy chủ web, máy chủ FTP hoặc các dịch vụ khác thông qua Port Forwarding, cho phép truy cập từ bên ngoài vào các dịch vụ bên trong mạng nội bộ.
Mở rộng khả năng kết nối: NAT được sử dụng để cung cấp dịch vụ đám mây, nơi mà hàng triệu kết nối mạng từ khách hàng trên toàn cầu cần phải được xử lý và phân bổ hiệu quả. NAT giúp các trung tâm dữ liệu quản lý việc sử dụng địa chỉ IP Public tốt hơn.

VPN (Mạng riêng ảo): NAT thường được sử dụng trong các giải pháp VPN để cho phép các nhân viên làm việc từ xa có thể kết nối an toàn với mạng nội bộ của công ty. Network Address Translation kết hợp với VPN giúp mã hóa và bảo vệ dữ liệu truyền tải.
Remote Desktop và truy cập dịch vụ từ xa: NAT kết hợp với Port Forwarding cho phép các dịch vụ như Remote Desktop (truy cập máy tính từ xa) hoặc các dịch vụ khác chạy bên trong mạng nội bộ có thể được truy cập an toàn từ internet.
Quản lý kết nối mạng di động: Các nhà cung cấp dịch vụ mạng di động sử dụng Network Address Translation để quản lý hàng triệu thiết bị di động kết nối vào mạng của họ. NAT giúp tối ưu hóa tài nguyên địa chỉ IP và bảo vệ các thiết bị di động khỏi các tấn công từ bên ngoài.
IPv4-IPv6 Translation: NAT được sử dụng trong các hệ thống hỗ trợ cả IPv4 và IPv6 để chuyển đổi giữa hai giao thức, giúp các thiết bị IPv6 mới có thể giao tiếp với các thiết bị sử dụng IPv4 cũ, và ngược lại. Điều này rất quan trọng trong quá trình chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6.
Kết nối thiết bị IoT: Trong môi trường IoT, Network Address Translation giúp các thiết bị như camera giám sát, cảm biến thông minh, hoặc các thiết bị nhà thông minh kết nối với internet một cách an toàn, bằng cách ẩn địa chỉ IP Private của chúng và kiểm soát luồng dữ liệu ra vào.

Xem thêm: [2024] Giao thức HTTP là gì? | HTTP hoạt động như thế nào?

9. Một số thuật ngữ liên quan đến NAT

Để hiểu rõ hơn về NAT và cách nó hoạt động, bạn cần nắm vững một số thuật ngữ chuyên ngành. Bên cạnh các khái niệm NAT tĩnh, NAT động, NAT overload, IP Public, IP Private đã tìm hiểu ở phần trên, VinaHost sẽ giới thiệu thêm một số thuật ngữ thường gặp liên quan đến NAT mà bạn nên biết:

Port Forwarding: Port Forwarding là kỹ thuật được sử dụng để ánh xạ một cổng trên địa chỉ IP Public với một địa chỉ IP Private cụ thể trong mạng nội bộ. Nó cho phép các dịch vụ nội bộ như máy chủ web hoặc máy chủ FTP được truy cập từ internet thông qua một cổng xác định.

Overlapping Address: Đây là tình huống khi hai mạng nội bộ khác nhau sử dụng cùng một dải địa chỉ IP Private, có thể dẫn đến xung đột địa chỉ khi hai mạng này kết nối với nhau. NAT có thể được sử dụng để tránh xung đột này.

Inside Local Address: Địa chỉ IP Private của một thiết bị trong mạng nội bộ trước khi nó được dịch sang địa chỉ IP Public bởi NAT.

Inside Global Address: Địa chỉ IP Public mà Network Address Translation gán cho một thiết bị trong mạng nội bộ khi thiết bị đó truy cập internet.

Outside Local Address: Địa chỉ IP Private của một thiết bị bên ngoài (thường trên internet) như nó xuất hiện trong bảng NAT của mạng nội bộ.

Outside Global Address: Địa chỉ IP Public thực của thiết bị bên ngoài (thường trên internet) mà thiết bị đó sử dụng để giao tiếp.

Session: Session (phiên) trong NAT là quá trình giao tiếp giữa một thiết bị trong mạng nội bộ với một thiết bị trên internet. Một phiên bao gồm các gói tin được gửi đi và nhận lại giữa hai thiết bị thông qua NAT.

Mapping: Đây là quá trình ánh xạ giữa một địa chỉ IP Private với một địa chỉ IP Public thông qua NAT. Mỗi lần một thiết bị trong mạng nội bộ gửi yêu cầu ra ngoài, NAT tạo ra một ánh xạ giữa địa chỉ IP và cổng của thiết bị đó với địa chỉ IP Public và cổng được sử dụng.

NAT Traversal: NAT Traversal là một tập hợp các kỹ thuật được sử dụng để vượt qua các giới hạn của NAT, đặc biệt là trong các ứng dụng thời gian thực như VoIP (Voice over IP) hoặc VPN. NAT Traversal giúp các thiết bị sau NAT có thể giao tiếp với nhau thông qua các kỹ thuật như STUN (Session Traversal Utilities for NAT) hoặc UPnP (Universal Plug and Play).

Network Mask (Subnet Mask): Subnet mask là một địa chỉ giúp phân chia mạng IP thành các mạng con (subnets). Trong Network Address Translation, subnet mask thường được sử dụng để xác định phạm vi của các địa chỉ IP Private có thể được dịch thành IP Public.

STUN (Session Traversal Utilities for NAT): STUN là một giao thức giúp các ứng dụng mạng phát hiện loại NAT đang sử dụng và tìm cách vượt qua NAT để thiết lập các kết nối trực tiếp, thường được sử dụng trong VoIP và các ứng dụng truyền thông đa phương tiện.

Hairpin NAT: Hairpin NAT (NAT Loopback) cho phép một thiết bị trong mạng nội bộ truy cập một dịch vụ khác trong cùng mạng nội bộ thông qua địa chỉ IP Public của dịch vụ đó.

RFC 1918: Đây là tài liệu kỹ thuật xác định các dải địa chỉ IP Private được sử dụng trong mạng nội bộ (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, và 192.168.0.0/16). Các địa chỉ này không thể được sử dụng trên internet.

NAT Pool: NAT Pool là một dải địa chỉ IP Public mà NAT sử dụng để ánh xạ với các địa chỉ IP Private trong mạng nội bộ. NAT động và NAT Overload thường sử dụng NAT Pool để gán địa chỉ tạm thời cho các thiết bị nội bộ khi chúng truy cập internet.

Xem thêm: [2024] Giao thức Point to Point là gì? Các bước để thiết lập

10. Tổng kết

Tóm lại, chúng ta có thể thấy rằng Network Address Translation là một công nghệ quan trọng và cần thiết trong mạng máy tính hiện nay. Và trong tương lai, NAT vẫn sẽ tiếp tục là một kỹ thuật không thể thiếu trong quản lý tài nguyên mạng, bảo mật và đảm bảo sự kết nối giữa các thiết bị.

Mặc dù IPv6 có thể giảm dần vai trò của NAT về lâu dài, nhưng trong ngắn hạn và trung hạn, NAT vẫn là giải pháp chủ yếu để giải quyết vấn đề địa chỉ IP và bảo mật mạng và hỗ trợ các công nghệ mới như IoT và dịch vụ đám mây, giúp tối ưu hóa hoạt động mạng và bảo vệ hệ thống.

Hi vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ NAT là gì cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động của nó. Bạn có thể xem thêm các bài viết thú vị khác tại đây và liên hệ với VinaHost nếu cần hỗ trợ nhé: