اجتياز NAT، وهو اختصار لـ اجتياز ترجمة عنوان الشبكة، عبارة عن تقنية تتيح الاتصال بين الأجهزة الموجودة خلف مترجمي عناوين الشبكة (NATs) المختلفين. يُستخدم NAT بشكل شائع في الشبكات المنزلية والمكاتب للحفاظ على عناوين IPv4، وترجمة عناوين IP الخاصة إلى عنوان IP عام واحد للوصول إلى الإنترنت. تشكل هذه الممارسة تحديًا للاتصال المباشر بين الأجهزة التي تعمل خلف NAT. تساعد تقنيات اجتياز NAT في التغلب على هذه القيود وتسهيل نقل البيانات بسلاسة.
تاريخ أصل اجتياز NAT وأول ذكر له
ظهر مفهوم اجتياز NAT لأول مرة في أواخر التسعينيات عندما أصبح اعتماد NAT سائدًا بسبب استنفاد عناوين IPv4. يمكن إرجاع أول ذكر لاجتياز NAT إلى بروتوكول STUN (Session Traversal Utilities for NAT)، الذي تم تقديمه في عام 1999. سمح STUN للأجهزة باكتشاف عناوين IP العامة الخاصة بها واجتياز NATs باستخدام سلوكيات الشبكة المختلفة.
معلومات تفصيلية حول اجتياز NAT: توسيع موضوع اجتياز NAT
تم تصميم آليات اجتياز NAT للتعامل مع أنواع مختلفة من تكوينات NAT وتوفير قنوات اتصال فعالة بين الأجهزة. يتضمن ذلك تحديد نوع NAT وتعيين المنافذ وإعداد مسارات الاتصال المناسبة. تتضمن بعض المكونات والوظائف الرئيسية لاجتياز NAT ما يلي:
-
STUN (الأدوات المساعدة لاجتياز الجلسة لـ NAT): تساعد خوادم STUN في تحديد نوع NAT الموجود خلف الجهاز والحصول على معلومات IP العامة والمنفذ الخاص به.
-
TURN (الاجتياز باستخدام المرحلات حول NAT): في الحالات التي لا يكون فيها الاتصال المباشر ممكنًا، تعمل خوادم TURN كوسطاء لنقل البيانات بين الأجهزة.
-
ICE (مؤسسة الاتصال التفاعلي): ICE هي تقنية تجمع بين STUN و TURN لإنشاء أفضل مسار اتصال ممكن بين الأجهزة.
الهيكل الداخلي لاجتياز NAT: كيف يعمل اجتياز NAT
يعمل اجتياز NAT من خلال الاستفادة من بروتوكولات وتقنيات محددة لتمكين الاتصال عبر حدود NAT. تتضمن العملية عادةً الخطوات التالية:
-
اكتشاف العنوان: يستعلم العميل عن خادم STUN لمعرفة معلومات IP العامة والمنفذ.
-
فحوصات الاتصال: تقوم الأجهزة بإجراء فحوصات الاتصال باستخدام STUN لجمع معلومات حول نوع NAT الخاص بها ومدى توفر المنافذ المفتوحة.
-
طرق العبور: بناءً على نتائج STUN، تحاول الأجهزة إنشاء اتصال مباشر من نظير إلى نظير. إذا فشل هذا بسبب NATs المتماثلة أو قيود أخرى، فإنها ترجع إلى الاتصالات المرحّلة باستخدام خوادم TURN.
تحليل السمات الرئيسية لاجتياز NAT
يوفر اجتياز NAT العديد من الميزات المهمة لاتصالات الشبكة:
-
تكوين الشبكة المبسطة: يلغي اجتياز NAT الحاجة إلى إعادة توجيه المنافذ يدويًا وتكوينات الشبكة المعقدة، مما يسهل على المستخدمين النهائيين إعداد تطبيقات الشبكة.
-
تحسين الاتصال: من خلال تمكين الاتصال المباشر من نظير إلى نظير، يؤدي اجتياز NAT إلى تقليل زمن الوصول وتحسين أداء الاتصال بشكل عام.
-
تعزيز الأمن: تعمل NAT كجدار حماية أساسي عن طريق إخفاء عناوين IP الداخلية. يضمن اجتياز NAT الاتصال الآمن عن طريق الحفاظ على NAT سليمة أثناء إنشاء مسارات الاتصال.
أنواع اجتياز NAT
لقد تم تطوير العديد من أساليب اجتياز NAT على مر السنين لمعالجة سيناريوهات الشبكة المختلفة. الأنواع الرئيسية تشمل:
| طريقة | وصف |
|---|---|
| STUN (الأدوات المساعدة لاجتياز الجلسة لـ NAT) | يحدد نوع NAT ويحصل على معلومات IP/المنفذ العامة. |
| TURN (الاجتياز باستخدام المرحلات حول NAT) | يعمل كمرحل عندما يكون الاتصال المباشر غير ممكن. |
| ICE (مؤسسة الاتصال التفاعلي) | يجمع بين STUN وTURN للعثور على أفضل مسار اتصال. |
يجد اجتياز NAT التطبيقات في سيناريوهات مختلفة، بما في ذلك:
-
VoIP (بروتوكول نقل الصوت عبر الإنترنت): يضمن اجتياز NAT الاتصال السلس بين عملاء VoIP، مما يحسن جودة الاتصال.
-
مشاركة ملفات P2P: يسمح اجتياز NAT للمستخدمين في شبكات خاصة مختلفة بمشاركة الملفات مباشرة.
-
ألعاب على الانترنت: يمكن للاعبين التواصل مباشرة مع بعضهم البعض، مما يقلل التأخير ويعزز تجارب اللاعبين المتعددين.
على الرغم من فوائده، يواجه اجتياز NAT تحديات، مثل NAT المتماثلة، وقيود جدار الحماية، والتوجيه غير المتماثل. للتغلب على هذه المشكلات، يصبح استخدام خوادم TURN لنقل البيانات وخوادم ICE لاختيار المسار الأمثل أمرًا بالغ الأهمية.
الخصائص الرئيسية ومقارنات أخرى مع مصطلحات مماثلة
| شرط | وصف |
|---|---|
| NAT (ترجمة عنوان الشبكة) | تقنية تترجم عناوين IP الخاصة إلى عنوان IP عام للوصول إلى الإنترنت. |
| جدار الحماية | نظام أمني يتحكم في حركة مرور الشبكة الواردة والصادرة بناءً على قواعد محددة مسبقًا. |
| مخدم بروكسي | خوادم وسيطة تسهل الطلبات بين العملاء والخوادم الأخرى على الإنترنت. |
يكمل اجتياز NAT جدران الحماية والخوادم الوكيلة من خلال تمكين الاتصال المباشر بين الأجهزة على الرغم من قيود NAT.
مع استمرار نمو اعتماد IPv6، ستقل الحاجة إلى اجتياز NAT، حيث يوفر IPv6 مساحة عنوان واسعة يمكنها استيعاب جميع الأجهزة المتصلة. ومع ذلك، خلال الفترة الانتقالية من IPv4 إلى IPv6، يظل اجتياز NAT أمرًا حيويًا لضمان التوافق بين نظامي العنونة.
كيف يمكن استخدام الخوادم الوكيلة أو ربطها باجتياز NAT
يمكن أن تلعب الخوادم الوكيلة دورًا حاسمًا في اجتياز NAT من خلال العمل كوسيط للاتصال بين الأجهزة الموجودة خلف NAT. عندما لا يكون الاتصال المباشر ممكنًا، يمكن للأجهزة الاتصال بخادم وكيل ينقل البيانات فيما بينها، مما يضمن نقل البيانات بنجاح.
روابط ذات علاقة
لمزيد من المعلومات حول اجتياز NAT، يمكنك استكشاف الموارد التالية:
ومن خلال الاستفادة من تقنيات اجتياز NAT، يمكن للشبكات الحديثة تسهيل الاتصال السلس وتعزيز تجربة المستخدم وتمكين مجموعة واسعة من التطبيقات التي تعتمد على الاتصالات المباشرة من نظير إلى نظير.
