NAT là gì? Phân loại và ưu nhược điểm của NAT

NAT là một thuật ngữ chắc không mấy xa lạ đối với những người trong lĩnh vực mạng máy tính. NAT giúp các thiết bị trong mạng nội bộ có thể kết nối Internet một cách dễ dàng thông qua địa chỉ IP. Trong bài viết này, Hoàng Hải Tech sẽ làm rõ khái niệm khái niệm NAT là gì cũng như phân loại và ưu nhược điểm của chúng. Cùng tìm hiểu nhé.

NAT là gì?

Dịch địa chỉ mạng (NAT) là một kỹ thuật được các nhà cung cấp dịch vụ Internet và các tổ chức sử dụng với mục đích giúp cho các thiết bị trong mạng nội bộ có thể truy cập vào Internet. NAT chịu trách nhiệm dịch địa chỉ IP riêng thành địa chỉ IP công cộng trước khi các gói tin gửi đến mạng bên ngoài.

NAT hoạt động như thế nào?

NAT hoạt động trên bộ định tuyến hoặc nền tảng biên để kết nối mạng riêng với mạng công cộng. Khi một thiết bị gửi dữ liệu, bộ định tuyến sẽ chặn dữ liệu lại và thay thế địa chỉ IP nguồn bằng địa chỉ IP công cộng của chính nó. Sau đó, bộ định tuyến sẽ tiến hành gửi dữ liệu đến thiết bị đích. Quá trình này cũng được thực hiện tương tự theo chiều ngược lại.

Phân loại NAT

NAT tĩnh (Static NAT)

NAT tĩnh sử dụng phương pháp biến đổi cố định một địa chỉ IP nội bộ chưa đăng ký được ánh xạ với một địa chỉ IP công cộng đã đăng ký, tức là ánh xạ một – một. Chúng không được sử dụng trong các tổ chức vì nhiều thiết bị cần truy cập Internet thì phải cần số lượng tương ứng địa chỉ IP công cộng nên sẽ rất tốn kém. Phương pháp này được sử dụng với mục đích ẩn IP nguồn nhằm giảm nguy cơ tấn công trên mạng.

NAT tĩnh chủ yếu được sử dụng trong các máy chủ cần truy cập internet, chẳng hạn như máy chủ web và máy chủ email.

NAT động (Dynamic NAT)

Trong mô hình NAT động, địa chỉ IP nội bộ chưa đăng ký sẽ được ánh xạ tới một địa chỉ IP đã đăng ký từ một nhóm địa chỉ IP công cộng. Đây là ánh xạ một – nhiều. Người quản trị mạng sẽ cấu hình một danh sách các địa chỉ bên trong cần Internet và danh sách các địa chỉ bên ngoài đại diện cho các địa chỉ bên trong. NAT động được sử dụng khi số lượng người dùng muốn truy cập Internet là cố định. Phương pháp này cũng rất tốn kém vì tổ chức phải mua nhiều địa chỉ IP công cộng để tạo thành nhóm. 

NAT Overload (PAT)

NAT Overload hay còn gọi là Port Address Translation (PAT) là loại NAT động ánh xạ nhiều địa chỉ IP nội bộ sang một địa chỉ IP công cộng thông qua số cổng. Đây là ánh xạ nhiều – một. Số cổng được dùng để phân biệt lưu lượng, tức là lưu lượng nào thuộc về địa chỉ IP nào. PAT được sử dụng thường xuyên vì hàng nghìn người dùng có thể kết nối với Internet bằng việc chỉ sử dụng một địa chỉ IP công cộng. 

Chức năng và nhiệm vụ của NAT

Chuyển đổi địa chỉ IP: NAT cho phép chuyển đổi địa chỉ IP của mạng nội bộ thành địa chỉ IP của mạng công cộng giúp thiết bị truy cập Internet dễ dàng.

Bảo vệ mạng: Với khả năng ẩn địa chỉ IP thực, NAT giúp bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công từ mạng bên ngoài.

Quản lý kết nối: NAT quản lý và duy trì kết nối mạng để đảm bảo các gói tin được nhận và truyền đúng điểm đến.

Tiết kiệm địa chỉ IP: NAT giúp tiết kiệm địa chỉ IP bằng cách sử dụng một địa chỉ duy nhất để đại diện cho nhiều thiết bị.

Ưu điểm và nhược điểm của NAT

Ưu điểm

Bảo mật tốt hơn: NAT có khả năng ẩn IP nội bộ khỏi các IP công cộng. Điều này hữu ích để năng chặn các cuộc tấn công nhắm vào địa chỉ IP hoặc ngăn chặn các thiết bị nội bộ truy cập các trang web độc hại không mong muốn.

Tốc độ tốt hơn: NAT có thể giúp cải thiện tốc độ liên lạc bằng cách giảm số lượng gói tin cần định tuyến.

Tính linh hoạt: NAT mang lại sự linh hoạt cho các tổ chức muốn thay đổi cấu hình mạng mà không thay đổi địa chỉ IP.

Tiết kiệm địa chỉ IP: Một số nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) quy định một số lượng IP hạn chế. Do đó, NAT là lựa chọn tối ưu giúp tiết kiệm không gian địa chỉ IP bằng cách cho phép nhiều thiết bị chia sẻ một địa chỉ IP duy nhất.

Tiết kiệm chi phí: Việc giảm địa chỉ IP sẽ giúp tổ chức tiết kiệm tiền mua giấy phép địa chỉ IP và chi phí liên quan khác.

Quản trị mạng dễ dàng hơn: Số lượng địa chỉ IP ít đồng nghĩa với việc quản lý dễ dàng hơn giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho việc quản lý hệ thống mạng.

Nhược điểm: 

Tăng độ phức tạp của mạng: NAT có thể gây ra sự cố tương thích với một số loại thiết bị và phần mềm mạng bởi việc chuyển đổi IP riêng thành IP công cộng và ngược lại là một vấn đề đau đầu. Hơn nữa NAT cũng có thể cản trở một số loại ứng dụng mạng nhất định như VoIP, hội nghị truyền hình, ứng dụng yêu cầu kết nối trực tiếp,…

Hạn chế kết nối: NAT có thể giới hạn việc thiết lập một số loại kết nối nhất định. Ngoài ra, nó còn có thể giao tiếp với các biện pháp an ninh mạng như tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập nên có thể gây che khuất nguồn và đích thực sự của lưu lượng mạng. Điều này làm cho việc xác định và giải quyết các mối đe dọa bảo mật trở nên khó khăn hơn.

Thiếu kết nối đầu cuối: NAT có thể chặn các kết nối đầu cuối giữa các thiết bị bởi vì độ trễ ngày càng tăng do quá trình xử lý trong việc chuyển đổi IP riêng tư sang công khai và ngược lại.

Khó khăn trong việc xác thực địa chỉ IP: NAT có thể khiến việc xác thực địa chỉ IP trở nên khó khăn vì nhiều thiết bị trên mạng riêng chia sẻ cùng một địa chỉ IP công cộng nên việc xác định từng thiết bị riêng lẻ có thể gặp khó khăn.

Tổng kết

Hy vọng rằng bài viết đã cung cấp cho bạn đọc cái nhìn tổng quan hơn về định nghĩa thuật ngữ NAT là gì? Ưu nhược điểm của phương pháp này. Chúng tôi luôn nỗ lực cập nhật nhiều thông tin hữu ích đến bạn đọc. Hãy cùng đón chờ những bài viết tiếp theo của Hoàng Hải Tech nhé.