Tabellen över nätverksadressöversättning (NAT) är det som gör att enheter i ett privat nätverk kan komma åt ett offentligt nätverk, till exempel internet.
Det finns ofta bara en ingångspunkt mellan det offentliga nätverket och det privata nätverket, och den här ingången är vanligtvis en router. Routern själv har en IP-adress för allmänheten, men enheterna på det privata nätverket ("dolda" bakom routern) har bara privata IP-adresser.
När datapaket flyttas från det privata nätverket till det offentliga nätverket måste de privata IP-adresserna "översättas" till en offentlig IP-adress som är kompatibel med det offentliga nätverket. Samma för datapaket som kommer in från det offentliga nätverket till det privata nätverket.
Hur NAT-tabeller fungerar
NAT-tabellen är exakt vad det låter som: en tabell över översättningar av nätverksadresser, där varje rad i tabellen i princip är en kartläggning från en privat adress till en allmän adress.
Det finns flera typer av enheter som är NAT-aktiverade, men routrar är de vanligaste för hemanvändare så vi använder dem för våra exempel.
När routern tar emot en begäran från en enhet i det privata nätverket, sätts datapaket åt sidan så att vissa ändringar kan göras. Först och främst ändras varje datapakets "Source IP" från den privata IP-adressen (t.ex. 192.168.0.100) till routerns offentliga IP-adress (t.ex. 68.202.151.70). Andra mindre detaljer ändras också.
Routern skapar sedan en post i sin NAT-tabell. För att kunna göra detta måste den känna till adressadressen för datapaketet. När ett externt datapaket kommer från det offentliga nätverket till det privata nätverket, jämför routern det med NAT-tabellen för att veta vilken privat enhet det är meningen att gå.
Varje rad i NAT-tabellen är en parning av privat IP-adress med extern adressadress och port. Denna koppling kallas en anslutning . Varje enhet i det privata nätverket kan ha flera aktiva anslutningar.
När NAT-posten har skapats trycker routern datapaketet till det offentliga nätverket till dess avsedda IP-adress. Om ett datapaket kommer in från det offentliga nätverket, ändras dess "Source IP" till målanordningens privata IP-adress och skjuts sedan till det privata nätverket.
Slutligen, för att undvika otydligheter, innehåller moderna NAT-tekniker portnummer utöver IP-adresser. Detta gör det möjligt att spåra app-till-app-anslutningar mellan privata enheter till offentliga enheter. Sådana tekniker kallas bland annat nätverksadress och portöversättning (NAPT), portadressöversättning (PAT) .
Potentiella problem med NAT-tabeller
Varje post i en NAT-tabell kräver en viss mängd minne för att lagra anslutningsuppgifter. I teorin, om du har för många aktiva anslutningar, kan NAT-tabellen fyllas upp. Om det händer kommer nuvarande anslutningar inte att påverkas men nya anslutningar kommer att vägras.
För internettrafik kräver en typisk NAT-tabellpost cirka 160 byte. Det är obetydligt i storbilden. För att uttrycka det i perspektiv: 100 000 NAT-tabellposter av den storleken skulle bara ta upp cirka 15 MB RAM. Även de billigaste routrarna har tillräckligt för det.
Med andra ord fyller NAT-tabeller sällan de här dagarna, och RAM är sällan flaskhalsen för en dåligt fungerande router. Men det finns en mer vanlig fråga att veta om.
Billiga Router, Slow Router
Routrar, särskilt billiga, är ofta utrustade med svaga processorer eftersom de inte är konstruerade för att hantera tunga belastningsbelastningar. Det är inte som att du beräknar fysik eller bearbetar 3D-animering direkt på din router, eller hur?
Men nätverksadress översättning kan vara en process-tung uppgift!
Varje enskilt paket som lämnar det privata nätverket behöver översättas, och varje enskilt paket som kommer in från det offentliga nätverket måste översättas. Varje enskild översättning kan vara enkel nog, men med stor internetanvändning lägger allt upp.
Här är min nätverksaktivitet medan du surfar på webben, med en 720p YouTube-video öppen i en flik och ett dussin andra flikar för olika webbplatser, alla i Edge-webbläsaren.
De nio processerna använder i genomsnitt 1, 182, 149 byte per sekund. Varje nätverksgränssnitt har en maximal överföringsenhet (MTU), vilket är den största storleken som ett datapaket kan vara. Ethernet och Wi-Fi har en MTU på 1500 byte.
Min dator, som inte gör något annat än att titta på en YouTube-video, lägger en minsta belastning på min router på 788 paket per sekund . Det antas att byten är uppdelade i 1, 500 byte-paket, vilket inte är fallet i verkligheten. Någonstans mellan 1000 och 3000 paket per sekund är mer realistiskt.
Belastningen är sämre under bandbreddskrävande aktiviteter Så här fixar du Gaming & Video Lag med en enkel Router Tweak Hur fixar du Gaming & Video Lag med en enkel Router Tweak Trött på nätverkslogg när andra tittar på videor och hämtar torrenter? Så här återställer du nätverksprestandan utan verktyg från tredje part. Läs mer, som multiplayer-spel och torrent. Faktum är att torrenting är så intensiv 5 sätt att öka din nedladdningshastighet för 5 sätt att öka din nedladdningshastighet för många. För många är den distribuerade peer-to-peer-nedladdningseffekten av torrenter inte allt som det görs för att vara. Om du känner dig drunkad i falska filer, kvävning från ISP-hastighetsstrypning och sjuk för att bli beredd att du är ... Läs mer att det är den främsta orsaken till NAT-problem för hemanvändare idag. (Öppna anslutningar till dussintals / hundratals kamrater, med varje anslutning med höghastighetshämtningar och uppladdningar.)
Och det är inte bara min dator på mitt privata nätverk. Jag har en smartphone, surfplatta, smart TV och en handfull andra enheter för resten av befolkningen som delar mitt bostadsutrymme. De behöver alla också nätverksadressöversättningar!
I slutet av dagen pratar vi tusentals och tusentals datapaket per sekund, alla översatta av en svag CPU som inte kan fortsätta. Det är en anledning till att billiga routrar är benägna att sakta ner 4 Anledningar till varför din Wi-Fi är så långsam (och hur man fixar dem) 4 Anledningar till att din Wi-Fi är så långsam (och hur man fixar dem) När du är beroende av Wi -Fi, hastighetsproblem kan skada - och Wi-Fi-hastighetsproblem är inte alltid lätt att diagnostisera. Här är några saker du borde kolla. Läs mer .
Finns det något du kan göra?
För en gångs hicka kan en omstart av routern räcka för att rensa NAT-tabellen och börja från noll. Om det är en vanlig händelse kan det inte vara RAM men CPU som orsakar problem.
I så fall är det dags att uppgradera din router. Du behöver inte lägga ut en massa pengar för en toppmodell. Med detta sagt, håll dig borta från budgetalternativen. De passar bäst för lätta hemanvändare. Fortfarande inte säker på vad du ska få? Kolla in våra rekommenderade Wi-Fi-routrar.
Slutligen, om du uppgraderar eller inte, se till att säkra ditt hemnätverk 7 Enkla tips för att säkra din router och Wi-Fi-nätverk i minuter 7 Enkla tips för att säkra din router och Wi-Fi-nätverk i minuter Är någon sniffing och avlyssning på din Wi-Fi-trafik, stjäl dina lösenord och kreditkortsnummer? Skulle du ens veta om någon var? Förmodligen inte, så säkra ditt trådlösa nätverk med dessa 7 enkla steg. Läs mer . Det tar inte mycket ansträngning men fördelarna är enorma.
Nu när du vet vad ett NAT-bord är och hur det fungerar har du några kvarstående frågor? Har du några andra tips att lägga till? Låt oss veta i kommentarerna nedan!