ซีจีเอที

การแปลที่อยู่เครือข่ายระดับผู้ให้บริการ ซึ่งมักเรียกสั้น ๆ ว่า CGNAT ถือเป็นนวัตกรรมสำคัญในขอบเขตของการจัดการที่อยู่ IP เป็นมาตรฐาน Internet Engineering Task Force (IETF) ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่ออำนวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหาที่อยู่ IPv4 หมดลง

ติดตามต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของ CGNAT

การก่อตั้ง CGNAT สามารถเชื่อมโยงย้อนกลับไปในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 เสนอครั้งแรกโดย IETF ในปี 2554 ภายใต้ RFC 6264 และต่อมาได้รับมาตรฐานในปี 2555 ผ่านทาง RFC 6888 แรงผลักดันหลักที่อยู่เบื้องหลังการสร้างนี้คือการลดจำนวนที่อยู่ IPv4 และการนำ IPv6 มาใช้อย่างช้าๆ

IPv4 ซึ่งใช้ที่อยู่แบบ 32 บิต มีขีดจำกัดสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 4.3 พันล้านที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน เนื่องจากจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตเริ่มเกินขีดจำกัดนี้ CGNAT จึงกลายเป็นโซลูชันที่ใช้งานได้ ทำให้อุปกรณ์หลายเครื่องสามารถแชร์ที่อยู่ IPv4 สาธารณะที่อยู่เดียวได้

แกะแนวคิด CGNAT

CGNAT เป็นเทคนิคที่ใช้ในการยืดอายุของพื้นที่ที่อยู่ IPv4 โดยอนุญาตให้อุปกรณ์หลายเครื่องแบ่งปันที่อยู่ IPv4 สาธารณะเดียว เป็นประเภทของ Network Address Translation (NAT) ซึ่งเป็นวิธีการรีแมปพื้นที่ที่อยู่ IP ให้เป็นอีกพื้นที่หนึ่ง

ในสภาพแวดล้อม NAT แบบดั้งเดิม อุปกรณ์ภายในเครือข่ายท้องถิ่นจะแชร์ที่อยู่ IP สาธารณะสำหรับการสื่อสารกับอินเทอร์เน็ต CGNAT ก้าวไปอีกขั้นด้วยการใช้ NAT ชั้นที่สองในระดับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) ซึ่งหมายความว่าลูกค้าหลายรายซึ่งมี NAT ในพื้นที่ของตน สามารถแชร์ที่อยู่ IP สาธารณะรายการเดียวได้

สำรวจฟังก์ชันการทำงานของ CGNAT

โดยแก่นแท้แล้ว CGNAT ดำเนินการบนหลักการเดียวกันกับ NAT แบบดั้งเดิม แต่มีระดับการแปลเพิ่มเติม เมื่อแพ็กเก็ตข้อมูลย้ายจากเครือข่ายท้องถิ่นไปยังอินเทอร์เน็ต แพ็กเก็ตเหล่านั้นจะผ่าน NAT ท้องถิ่น ซึ่งจะแปลงที่อยู่ IP ส่วนตัวให้เป็นที่อยู่สาธารณะ แพ็กเก็ตเหล่านี้จะไปถึง CGNAT ที่ ISP ซึ่งจะเปลี่ยนที่อยู่ IP สาธารณะอีกครั้ง กระบวนการนี้จะย้อนกลับสำหรับแพ็กเก็ตข้อมูลขาเข้า

ส่วนประกอบสำคัญของระบบ CGNAT ได้แก่:

1. อุปกรณ์ CGNAT เองซึ่งทำการแปล
2. กลุ่มที่อยู่ IP สาธารณะที่กำหนดให้กับ CGNAT
3. การแมปที่อยู่ IP ส่วนตัวภายในกับที่อยู่ IP สาธารณะภายนอก

คุณสมบัติที่สำคัญของ CGNAT

CGNAT นำคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการมาสู่ตาราง:

1. การอนุรักษ์ที่อยู่: ด้วยการอนุญาตให้อุปกรณ์หลายเครื่องแบ่งปันที่อยู่ IP สาธารณะเดียว CGNAT จะยืดอายุของพื้นที่ที่อยู่ IPv4
2. ความโปร่งใส: สำหรับผู้ใช้และแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ การแสดงตนของ CGNAT นั้นโปร่งใสโดยสมบูรณ์
3. ความเข้ากันได้: CGNAT สามารถทำงานได้ทั้งที่อยู่ IPv4 และ IPv6 ทำให้เข้ากันได้กับเครือข่ายทุกประเภท
4. ความสามารถในการขยายขนาด: CGNAT สามารถรองรับการแปลที่อยู่ IP จำนวนมาก ทำให้เหมาะสำหรับ ISP ขนาดใหญ่

หมวดหมู่ของ CGNAT

เมื่อพิจารณาจากฟังก์ชันและการใช้งานที่หลากหลาย CGNAT สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทกว้างๆ:

1. CGNAT พื้นฐาน: ทำการแปลที่อยู่ IP สาธารณะไปเป็นที่อยู่ส่วนตัวแบบตัวต่อตัว
2. CGNAT ขั้นสูง: นอกจากการแปลแบบตัวต่อตัวแล้ว ยังรองรับคุณสมบัติขั้นสูง เช่น การบล็อกพอร์ต การจำกัดเซสชัน และการบันทึก

การใช้งาน ปัญหา และแนวทางแก้ไขกับ CGNAT

CGNAT ได้รับการว่าจ้างจาก ISP เป็นส่วนใหญ่เพื่อจัดการความขาดแคลนที่อยู่ IPv4 อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ในองค์กรขนาดใหญ่เพื่อรวมการใช้งานที่อยู่ IP สาธารณะของตนได้

แม้จะมีข้อดี แต่ CGNAT ก็ยังมีความท้าทายบางประการ:

• มันสามารถขัดขวางบริการเพียร์ทูเพียร์ (P2P) และแอปพลิเคชันเกมออนไลน์บางอย่างได้
• อาจทำให้การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และการระบุตาม IP ซับซ้อนขึ้น
• อาจส่งผลกระทบต่อบริการที่ต้องมีการส่งต่อพอร์ต

วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับการใช้คุณสมบัติ CGNAT ขั้นสูงหรือการใช้เทคโนโลยีทางเลือก เช่น IPv6 หรือ Application Layer Gateways (ALG)

ภาพรวมเปรียบเทียบของ CGNAT และแนวคิดที่คล้ายกัน

มุมมองในอนาคตและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับ CGNAT

เมื่ออินเทอร์เน็ตพัฒนาขึ้น CGNAT ก็เช่นกัน อนาคตของมันดูเหมือนจะเกี่ยวพันกับการเปลี่ยนไปใช้ IPv6 ในที่สุด แม้ว่า CGNAT จะเสนอวิธีแก้ปัญหา IPv4 หมดสิ้น แต่ก็เป็นเพียงวิธีชั่วคราวเท่านั้น เมื่อ IPv6 ถูกนำมาใช้ในระดับสากลมากขึ้น การพึ่งพา CGNAT อาจลดลง

ในทางกลับกัน CGNAT รูปแบบขั้นสูงกำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สามารถรับมือกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องได้ดียิ่งขึ้น ซึ่งรวมถึงการบันทึกที่ได้รับการปรับปรุง การจัดการแอปพลิเคชัน P2P ที่ดีขึ้น และการจัดการเซสชันขั้นสูง

พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และ CGNAT

พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์และ CGNAT มีเธรดร่วมกัน: ทั้งสองเกี่ยวข้องกับแนวคิดของที่อยู่ IP เดียวที่แสดงถึงอุปกรณ์หลายเครื่อง แม้ว่าพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์จะสามารถปกปิดตัวตนและอนุญาตให้ข้ามข้อจำกัดด้านเนื้อหาได้ แต่ก็ไม่สามารถแก้ปัญหาที่อยู่ IPv4 หมดลงได้ นั่นคือจุดที่ CGNAT เข้ามามีบทบาท การโต้ตอบของพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์กับ CGNAT อาจแตกต่างกันไปตามการตั้งค่าเฉพาะ แต่โดยทั่วไปแล้ว พร็อกซีเซิร์ฟเวอร์สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่นในสภาพแวดล้อมเครือข่าย

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง

1. RFC 6888 – IETF
2. CGNAT: วิธีแก้ปัญหาระยะสั้นสำหรับการหมดสิ้นของ IPv4 – บล็อกของ Cisco
3. IPv6 – IETF
4. ทำความเข้าใจกับการแปลที่อยู่เครือข่าย – Juniper Networks

ข้อมูลในบทความนี้ให้ความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับ CGNAT ต้นกำเนิด การใช้งาน ข้อจำกัด และอนาคตที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังตรวจสอบว่าพร็อกซีเซิร์ฟเวอร์ เช่น ที่ OneProxy จัดหาให้ โต้ตอบกับ CGNAT อย่างไร โดยเสนอมุมมองแบบองค์รวมเกี่ยวกับเทคโนโลยีเครือข่ายที่เชื่อมต่อระหว่างกันเหล่านี้