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Il tabella di traduzione degli indirizzi di rete (NAT) è ciò che consente ai dispositivi su una rete privata di accedere a una rete pubblica, come Internet.
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Spesso c'è un solo punto di ingresso tra la rete pubblica e la rete privata e quel punto di ingresso è solitamente un router. Il router stesso ha un indirizzo IP pubblico, ma i dispositivi sulla rete privata ('nascosti' dietro il router) hanno solo indirizzi IP privati.
Quando i pacchetti di dati si spostano dalla rete privata alla rete pubblica, quegli indirizzi IP privati devono essere 'tradotti' in un indirizzo IP pubblico compatibile con la rete pubblica. Stessa cosa per i pacchetti di dati in arrivo dalla rete pubblica alla rete privata.
Come funzionano le tabelle NAT?
La tabella NAT è esattamente come sembra: una tabella di traduzioni di indirizzi di rete, in cui ogni riga della tabella è fondamentalmente una mappatura da un indirizzo privato a un indirizzo pubblico.
Esistono diversi tipi di dispositivi abilitati per NAT, ma i router sono i più comuni per gli utenti domestici, quindi li useremo per i nostri esempi.
Crediti immagine: , Wilson Joseph , AfterGrind , Edward Boatman tramite il progetto dei nomi
Quando il router riceve una richiesta da un dispositivo sulla rete privata, i pacchetti di dati vengono accantonati in modo da poter apportare determinate modifiche. Innanzitutto, l''IP sorgente' di ciascun pacchetto di dati viene modificato dall'indirizzo IP privato (ad es. 192.168.0.100) all'indirizzo IP pubblico del router (ad es. 68.202.151.70). Anche altri dettagli minori sono cambiati.
Il router crea quindi una voce nella sua tabella NAT. Per fare ciò, deve conoscere l'indirizzo di destinazione del pacchetto di dati. Quando un pacchetto di dati esterno arriva dalla rete pubblica alla rete privata, il router lo confronta con la tabella NAT per sapere a quale dispositivo privato è destinato.
Ogni riga nella tabella NAT è un abbinamento di indirizzo IP privato con indirizzo e porta di destinazione esterni. Questo abbinamento è chiamato a connessione . Ogni dispositivo sulla rete privata può avere più connessioni attive.
Una volta creata la voce NAT, il router invia il pacchetto di dati alla rete pubblica, all'indirizzo IP di destinazione previsto. Se un pacchetto di dati arriva dalla rete pubblica, il suo 'IP sorgente' viene modificato nell'indirizzo IP privato del dispositivo di destinazione, quindi inviato alla rete privata.
Infine, per evitare ambiguità, le moderne tecniche NAT incorporano i numeri di porta oltre agli indirizzi IP. Ciò consente di monitorare le connessioni da app a app tra dispositivi privati e dispositivi pubblici. Tali tecniche sono chiamate indirizzo di rete e traduzione della porta (NAPT) , traduzione dell'indirizzo di porta (PAT) , tra gli altri.
Potenziali problemi con le tabelle NAT
Ogni voce in una tabella NAT richiede una certa quantità di memoria per memorizzare i dettagli della connessione. In teoria, se hai troppe connessioni attive, la tabella NAT potrebbe riempirsi. Se ciò accade, le connessioni attuali non saranno interessate, ma le nuove connessioni verranno rifiutate.
Per il traffico Internet, una tipica voce di tabella NAT richiede circa 160 byte. È trascurabile nel quadro generale. Per metterlo in prospettiva: 100.000 voci della tabella NAT di quella dimensione richiederebbero solo circa 15 MB di RAM. Anche i router più economici ne hanno abbastanza.
In altre parole, le tabelle NAT raramente si riempiono in questi giorni e la RAM è raramente il collo di bottiglia per un router dalle prestazioni scadenti. Ma c'è un problema più comune da conoscere.
Router economico, router lento
I router, soprattutto quelli economici, sono spesso dotati di CPU deboli perché non sono progettati per gestire carichi di elaborazione pesanti. Non è che stai calcolando la fisica o elaborando animazioni 3D direttamente sul tuo router, giusto?
Ma la traduzione dell'indirizzo di rete Potere essere un compito pesante di elaborazione!
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Ogni singolo pacchetto che lascia la rete privata deve essere tradotto e ogni singolo pacchetto che arriva dalla rete pubblica deve essere tradotto. Ogni singola traduzione può essere abbastanza semplice, ma con un uso intensivo di Internet, tutto torna.
Ecco la mia attività di rete durante la navigazione sul Web, con un video YouTube a 720p aperto in una scheda e una dozzina di altre schede per vari siti Web, il tutto nel browser Edge.
I primi nove processi utilizzano una media di 1.182.149 byte al secondo. Ogni interfaccia di rete ha un unità di trasmissione massima (MTU) , che è la dimensione massima che può avere un pacchetto di dati. Ethernet e Wi-Fi hanno un MTU di 1.500 byte.
Il mio computer, non facendo altro che guardare un video di YouTube, sta caricando al minimo il mio router di 788 pacchetti al secondo . Ciò presuppone che i byte siano tutti divisi in pacchetti da 1.500 byte, il che non è il caso nell'utilizzo nel mondo reale. Da qualche parte tra 1.000 e 3.000 pacchetti al secondo è più realistico.
Il carico è peggiore durante attività ad alta intensità di banda , come i giochi multiplayer e i torrent. Infatti, il torrenting è così intenso che è la causa principale dei problemi NAT per gli utenti domestici di oggi. (Connessioni aperte a dozzine/centinaia di peer, con ogni connessione che comporta download e upload ad alta velocità.)
E non è solo il mio computer sulla mia rete privata. Ho uno smartphone, un tablet, una smart TV e una manciata di altri dispositivi per il resto delle persone che condividono il mio spazio vitale. Hanno tutti bisogno anche delle traduzioni degli indirizzi di rete!
Alla fine della giornata, stiamo parlando di migliaia e migliaia di pacchetti di dati al secondo, tutti tradotti da una CPU debole che non riesce a tenere il passo. È uno dei motivi per cui i router economici sono incline a rallentare .
C'è qualcosa che puoi fare?
Per i singhiozzi occasionali, un riavvio del router può essere sufficiente per cancellare la tabella NAT e ricominciare da zero. Se si tratta di un evento normale, potrebbe non essere la RAM ma la CPU a causare problemi.
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In tal caso, è il momento di aggiornare il router. Non devi sborsare un mucchio di soldi per un modello di fascia alta. Detto questo, stai lontano dalle opzioni di budget. Quelli sono più adatti per gli utenti domestici leggeri. Non sei ancora sicuro di cosa prendere? Guardare i nostri router Wi-Fi consigliati .
Infine, che tu aggiorni o meno, assicurati di farlo proteggi la tua rete domestica . Non ci vuole molto sforzo, ma i benefici sono enormi.
Ora che sai cos'è una tabella NAT e come funziona, hai altre domande? Hai altri suggerimenti da aggiungere? Fatecelo sapere nei commenti in basso!
Condividere Condividere Tweet E-mail Va bene installare Windows 11 su un PC incompatibile?Ora puoi installare Windows 11 sui vecchi PC con il file ISO ufficiale... ma è una buona idea farlo?
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Joel Lee è l'editore capo di MakeUseOf dal 2018. Ha un B.S. in Informatica e oltre nove anni di esperienza professionale di scrittura e modifica.
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