Czy router jest wolny? To może być Twój stół NAT

The tablica translacji adresów sieciowych (NAT) pozwala urządzeniom w sieci prywatnej na dostęp do sieci publicznej, takiej jak Internet.

Często istnieje tylko jeden punkt wejścia między siecią publiczną a siecią prywatną, a tym punktem wejścia jest zazwyczaj router. Sam router ma publiczny adres IP, ale urządzenia w sieci prywatnej (“ukryty” za routerem) mają tylko prywatne adresy IP.

Gdy pakiety danych przenoszą się z sieci prywatnej do sieci publicznej, muszą to być te prywatne adresy IP “przetłumaczony” na publiczny adres IP zgodny z siecią publiczną. To samo dotyczy pakietów danych przychodzących z sieci publicznej do sieci prywatnej.

Jak działają tabele NAT

Tablica NAT jest dokładnie tak, jak to brzmi: tablica translacji adresów sieciowych, gdzie każdy wiersz w tabeli jest w zasadzie mapowaniem z jednego adresu prywatnego na jeden adres publiczny.

Istnieje kilka rodzajów urządzeń z obsługą NAT, ale routery są najczęściej używane przez użytkowników domowych, więc wykorzystamy je w naszych przykładach.

Kredyty graficzne: Aya Sofya, Wilson Joseph, AfterGrind, Edward Boatman poprzez The Noun Project

Gdy router odbiera żądanie od urządzenia w sieci prywatnej, pakiety danych są odkładane na bok, aby można było wprowadzić pewne zmiany. Przede wszystkim każdy pakiet danych “Źródło IP” zmienia się z prywatnego adresu IP (np. 192.168.0.100) na publiczny adres IP routera (np. 68.202.151.70). Inne drobne szczegóły również zostały zmienione.

Router następnie tworzy wpis w swojej tabeli NAT. Aby to zrobić, musi znać adres docelowy pakietu danych. Gdy zewnętrzny pakiet danych pochodzi z sieci publicznej do sieci prywatnej, router porównuje go z tabelą NAT, aby dowiedzieć się, do którego prywatnego urządzenia ma się udać.

Każdy wiersz w tabeli NAT jest parą prywatnego adresu IP z zewnętrznym adresem docelowym i portem. To parowanie nosi nazwę a połączenie. Każde urządzenie w sieci prywatnej może mieć wiele aktywnych połączeń.

Po utworzeniu wpisu NAT router przesyła pakiet danych do sieci publicznej na docelowy adres IP. Jeśli pakiet danych przychodzi z sieci publicznej, jego “Źródło IP” jest zmieniany na prywatny adres IP urządzenia docelowego, a następnie przekazywany do sieci prywatnej.

Wreszcie, aby uniknąć dwuznaczności, nowoczesne techniki NAT uwzględniają numery portów oprócz adresów IP. Umożliwia to śledzenie połączeń między aplikacjami między prywatnymi urządzeniami a urządzeniami publicznymi. Takie techniki są nazywane tłumaczenie adresu sieciowego i portu (NAPT), tłumaczenie adresu portu (PAT), pośród innych.

Potencjalne problemy z tabelami NAT

Każdy wpis w tabeli NAT wymaga pewnej ilości pamięci do przechowywania szczegółów połączenia. Teoretycznie, jeśli masz zbyt wiele aktywnych połączeń, tablica NAT może się zapełnić. Jeśli tak się stanie, nie wpłynie to na bieżące połączenia, ale nowe połączenia zostaną odrzucone.

W przypadku ruchu internetowego typowy wpis w tablicy NAT wymaga około 160 bajtów. To jest nieistotne na dużym obrazie. Mówiąc inaczej: 100 000 wpisów tabeli NAT o tym rozmiarze zajmie tylko około 15 MB pamięci RAM. Nawet najtańsze routery mają na to dość.

Innymi słowy, tablice NAT rzadko wypełniają się obecnie, a pamięć RAM rzadko stanowi wąskie gardło dla słabo działającego routera. Ale istnieje bardziej powszechny problem, o którym należy wiedzieć.

Tani router, powolny router

Routery, szczególnie tanie, są często wyposażone w słabe procesory, ponieważ nie są zaprojektowane do obsługi dużych obciążeń procesowych. To nie tak, że obliczasz fizykę lub przetwarzasz animację 3D bezpośrednio na routerze, prawda?

Ale tłumaczenie adresu sieciowego mogą być trudnym zadaniem!

Każdy pakiet opuszczający sieć prywatną musi zostać przetłumaczony, a każdy pakiet przychodzący z sieci publicznej musi zostać przetłumaczony. Każde tłumaczenie może być dość proste, ale przy intensywnym korzystaniu z Internetu wszystko się składa.

Oto moja aktywność w sieci podczas przeglądania stron internetowych: jedno wideo YouTube 720p otwarte na karcie i kilkanaście innych kart dla różnych stron internetowych, wszystko w przeglądarce Edge.

Dziewięć najlepszych procesów wykorzystuje średnio 1182149 bajtów na sekundę. Każdy interfejs sieciowy ma maksymalna jednostka transmisji (MTU), który jest największym rozmiarem pakietu danych. Ethernet i Wi-Fi mają MTU 1500 bajtów.

Mój komputer, nie robiąc nic więcej niż oglądając film na YouTube, nakłada minimalne obciążenie na mój router 788 pakietów na sekundę. Zakłada się, że wszystkie bajty są podzielone na pakiety 1500 bajtów, co nie ma miejsca w przypadku rzeczywistego użytkowania. Mniej więcej od 1 000 do 3 000 pakietów na sekundę jest bardziej realistyczne.

Obciążenie jest gorsze podczas działań wymagających dużej przepustowości Jak naprawić opóźnienie w grach i wideo za pomocą łatwego ulepszenia routera Jak naprawić opóźnienie w grach i wideo za pomocą łatwego routera Zmęczony opóźnieniem sieci, gdy inne osoby oglądają filmy i pobierają torrenty? Oto jak odzyskać wydajność sieci bez użycia narzędzi innych firm. , takich jak gry wieloosobowe i torrenty. W rzeczywistości torrentowanie jest tak intensywne. 5 sposobów na zwiększenie prędkości pobierania torrentów 5 sposobów na zwiększenie prędkości pobierania torrentów Dla wielu osób rozproszona moc pobierania torrentów w sieci peer-to-peer to nie wszystko. Jeśli czujesz się utopiony w fałszywych plikach, dusisz się od szybkiego ograniczania prędkości dostawcy usług internetowych i masz dość mówienia, że… że jest to podstawowa przyczyna problemów z NAT dla dzisiejszych użytkowników domowych. (Otwórz połączenia z dziesiątkami / setkami równorzędnych użytkowników, przy czym każde połączenie wymaga szybkiego pobierania i wysyłania).

I to nie tylko mój komputer w mojej prywatnej sieci. Mam smartfon, tablet, smart TV oraz garść innych urządzeń dla reszty ludzi dzielących moją przestrzeń życiową. Wszyscy potrzebują również translacji adresów sieciowych!

Pod koniec dnia mówimy tysiące pakietów danych na sekundę, wszystkie przetłumaczone przez słaby procesor, który nie nadąża. Jest to jeden z powodów, dla których tanie routery mają tendencję do spowalniania. 4 powody, dla których Wi-Fi jest tak wolny (i jak to naprawić) 4 powody, dla których twoje Wi-Fi jest tak wolne (i jak to naprawić) Kiedykolwiek pytasz: „dlaczego czy moje Wi-Fi jest takie wolne ”? W tym artykule wyjaśniono szybkie i łatwe sposoby przyspieszenia połączenia internetowego Wi-Fi. .

Czy jest coś, co możesz zrobić??

W przypadku jednorazowych czknięć wystarczy zrestartowanie routera, aby wyczyścić tablicę NAT i rozpocząć od zera. Jeśli zdarza się to regularnie, przyczyną może być nie pamięć RAM, ale procesor.

W takim przypadku czas zaktualizować router. Nie musisz wydawać pieniędzy na topowy model. To powiedziawszy, trzymaj się z dala od opcji budżetowych. Te są bardziej odpowiednie dla lekkich użytkowników domowych. Nadal nie wiesz, co zdobyć? Sprawdź nasze zalecane routery Wi-Fi.

Wreszcie, bez względu na to, czy przeprowadzasz aktualizację, czy nie, pamiętaj o zabezpieczeniu sieci domowej. 7 prostych wskazówek, jak zabezpieczyć router i sieć Wi-Fi w kilka minut. 7 prostych wskazówek, aby zabezpieczyć router i sieć Wi-Fi w kilka minut. Czy ktoś wącha i podsłuchuje w ruchu Wi-Fi, kradnąc hasła i numery kart kredytowych? Czy w ogóle wiesz, czy ktoś był? Prawdopodobnie nie, więc zabezpiecz swoją sieć bezprzewodową, wykonując 7 prostych kroków. . Nie wymaga to wiele wysiłku, ale korzyści są ogromne.

Skoro już wiesz, co to jest tablica NAT i jak działa, czy masz jeszcze jakieś pytania? Masz inne wskazówki do dodania? Daj nam znać w komentarzach poniżej!