SW
Abstract illustration of two private networks with a direct connection path and a relay fallback cloud.

Kwa nini NAT Ni Mambo ya Kupitia Wakati Mitandao Hufanya Miunganisho ya Moja kwa Moja Kuwa Mgumu

by

Kwa nini NAT Mambo ya Kupitia Wakati Mitandao Inafanya Miunganisho ya Moja kwa Moja Kuwa Mgumu

Baadhi ya matatizo ya muunganisho hayasababishwi na programu unayotumia. Wanatoka kwenye njia ya mtandao kati ya vifaa.

Unaweza kugundua hili wakati simu inapounganishwa papo hapo nyumbani Wi-Fi lakini unatatizika kwenye hoteli Wi-Fi, wakati ukumbi wa michezo unafanya kazi kwa mchezaji mmoja na kushindwa kwa mwingine, au wakati zana ya faragha inafanya kazi tofauti baada ya kubadili kutoka kwa data ya simu hadi mtandao wa ofisi. Sababu moja ya kawaida ni NAT: safu ya tafsiri ya anwani ya mtandao ambayo huruhusu vifaa vingi kushiriki anwani moja ya mtandao ya umma.

Makala haya yanaelezea ni nini NAT traversal, kwa nini UDP shimo la kuchomwa lipo, wakati upotofu wa relay huwa muhimu, na kwa nini wasomaji wa VPN Satelites wanapaswa kutibu dhana hizi kama muktadha wa muunganisho badala ya dhamana za uchawi.

Kinachofanya NAT Katika Mitandao ya Kila Siku

Watu wengi hutumia mitandao ya kibinafsi bila kufikiria juu yao. Kompyuta yako ya mkononi, simu, kompyuta kibao na runinga vyote vinaweza kukaa nyuma ya kipanga njia kimoja. Ndani ya nyumba, kila kifaa kina anwani yake ya kibinafsi. Kwa mtandao mpana, mara nyingi huonekana kushiriki anwani moja ya umma.

Tafsiri hiyo ni muhimu. Husaidia mitandao kuhifadhi anwani za umma za IPv4 na kudumisha uelekezaji wa kawaida wa nyumbani. Lakini pia husababisha tatizo la kiutendaji: kifaa nje ya mtandao wako kwa kawaida hakiwezi tu kufungua muunganisho wa moja kwa moja kwa kifaa ndani ya mtandao wako isipokuwa kipanga njia kijue ni wapi trafiki hiyo inayoingia inapaswa kwenda.

Kwa kuvinjari kwa wavuti kawaida, hiyo ni sawa. Kifaa chako huanzisha muunganisho kwa nje, kipanga njia hukumbuka upangaji ramani, na majibu hurudi kupitia njia hiyo ya muda. Kwa programu zinazohitaji ncha mbili ili kuwasiliana moja kwa moja zaidi, hasa kupitia UDP, hali inaweza kuwa isiyotabirika.

Huo ndio mpangilio wa kimsingi wa upitishaji wa NAT.

NAT Traversal ni nini?

NAT traversal ni jina la jumla la mbinu zinazosaidia programu kuwasiliana kwenye mitandao ambapo ncha moja au zote mbili zinakaa nyuma ya NAT.

Kwa Kiingereza wazi, programu inajaribu kujibu swali la vitendo: “Je, vifaa hivi viwili vinaweza kupata njia ya kufanya kazi kwa kila mmoja ingawa vipanga njia vyake vinatafsiri anwani na kuchuja trafiki inayoingia?”

Hakuna jibu moja la ulimwengu kwa sababu tabia ya NAT inatofautiana. Viwango kama vile IETF RFC 4787 vinafafanua tabia ya NAT kwa UDP na kueleza kwa nini uwiano ni muhimu kwa programu za wakati halisi kama vile mawasiliano ya media titika na michezo ya kubahatisha mtandaoni. Suala pana kama hilo linaonekana katika kategoria nyingi za kisasa za programu: simu, zana za ushirikiano, michezo, zana za ufikiaji wa mbali, mifumo ya kubadilishana-kwa-rika, na programu zinazofanana na VPN zote zinaweza kuathiriwa na jinsi mitandao inavyoshughulikia trafiki.

Kwa visomaji vya VPN Satelites, njia muhimu ya kuchukua ni rahisi: ikiwa muunganisho utafanya kazi kwa njia tofauti kwenye mitandao, ambayo inaweza kuonyesha tabia ya kipanga njia, NAT ya mtoa huduma ya kiwango cha juu, sera ya ngome, uchujaji wa pakiti, msongamano, au hali zingine za njia. Haipaswi kusomwa kiotomatiki kama dhibitisho kwamba mpangilio wa programu moja umevunjwa.

Kutoboa Matundu UDP Ni Nini?

UDP mara nyingi hutumiwa na programu za wakati halisi kwa sababu inaweza kuepuka baadhi ya ucheleweshaji na uendeshaji unaohusishwa na trafiki inayolenga muunganisho. Lakini UDP haifanyi kikao cha muda mrefu kwa njia ile ile ambayo watu wengi hufikiria muunganisho wa jadi.

UDP kutoboa shimo ni mbinu ya kupitisha ya NAT ambapo ncha mbili kila moja hutuma pakiti za UDP zinazotoka ili vifaa vyake vya NAT vitengeneze michoro ya muda. Ikiwa muda na tabia ya NAT itapangwa, trafiki kutoka upande mwingine inaweza kurudi kupitia upangaji huo.

Maneno hayo yanasikika kuwa ya fujo, lakini dhana ni ya kawaida zaidi kuliko jina linavyopendekeza. Ni kuhusu kufanya kazi na sheria zilizopo za router kwa trafiki ya nje na ya kurudi. Utafiti wa kimsingi kutoka Bryan Ford, Pyda Srisuresh, na Dan Kegel unaelezea kutoboa shimo kama mbinu ya vitendo inayotumiwa na programu zinazotegemea UDP, huku pia ikisisitiza kizuizi kikuu: hakuna mbinu ya kupitisha inayofanya kazi katika kila usanidi wa NAT.

Kizuizi hicho ni muhimu. Baadhi ya mitandao hutumia tena michoro kwa njia ya manufaa. Wengine huunda michoro ambayo imeunganishwa kwa ufinyu zaidi kwenye lengwa mahususi. Baadhi ya mitandao huongeza tabia ya ngome juu ya NAT. Baadhi ya mitandao ya simu na ISP huweka watumiaji nyuma ya NAT ya mtoa huduma ya kiwango cha juu, ambapo mtumiaji hafuatilii safu ya juu ya utafsiri hata kidogo.

Kwa hivyo mtu anapouliza ni nini kuchomwa kwa shimo UDP, jibu fupi ni: ni njia ya programu kujaribu njia ya moja kwa moja ya UDP kupitia ramani zilizoundwa na NAT. Jibu la makini ni: inaweza kufanya kazi vizuri katika mazingira mengi, lakini sio dhamana.

Kwanini Miunganisho ya Moja kwa Moja Wakati Mwingine Hushindwa

Muunganisho wa moja kwa moja unaweza kushindwa kwa sababu kadhaa za kawaida:

  • Kipanga njia kinaweza kisitumie tena ramani ile ile ya mlango wa nje wakati programu inawasiliana na maeneo tofauti.
  • Mtandao unaweza kuchuja pakiti zinazoingia za UDP kwa umakini zaidi kuliko mtandao mwingine.
  • Safu ya daraja la mtoa huduma ya NAT inaweza kukaa kati ya mtumiaji na mtandao wa umma.
  • Mahali pa kazi, shuleni, hotelini, au mtandao wa ukumbi unaweza kuzuia trafiki kulingana na sera yake yenyewe.
  • Mtandao wa simu unaweza kubadilisha njia kama ubora wa mawimbi au viambatisho vya mtandao vinavyobadilika.
  • Bidhaa ya usalama au ngome ya ndani inaweza kuzuia trafiki kabla ya kufikia programu.

Hakuna kesi hizi ina maana watumiaji wanapaswa kujaribu kukwepa sheria ambazo hawazidhibiti. Jambo la vitendo ni kuelewa kuwa tabia ya muunganisho inategemea zaidi ya upendeleo wa programu moja. Ikiwa mtandao unazuia au kuweka mipaka kwa aina ya trafiki kimakusudi, hatua inayofuata ya kawaida ni kutumia mtandao unaoruhusiwa, kuangalia sheria na masharti ya huduma au kuzungumza na msimamizi wa mtandao.

Ambapo Relay Fallbacks Inafaa

Wakati muunganisho wa moja kwa moja hautegemewi, mifumo mingine hutumia relay: ncha zote mbili huunganisha nje kwa seva ya kati, na seva hupitisha trafiki kati yao. IETF RFC 5766 inafafanua TURN, kifupi kwa kupitisha kwa kutumia relay karibu na NAT, kama itifaki ya mawasiliano ya usaidizi wa upeanaji wakati mawasiliano ya rika moja kwa moja hayawezekani katika hali fulani za NAT.

Relay hutatua tatizo tofauti na utepetevu wa moja kwa moja wa NAT. Relay inaweza kuboresha ufikivu kwa sababu vifaa vyote viwili vinahitaji tu kufikia huduma ya relay. Biashara ni kwamba trafiki inachukua njia ya ziada, ambayo inaweza kuongeza muda, gharama ya bandwidth, na utata wa uendeshaji.

Hii ndiyo sababu miundo mingi ya uunganisho inapendelea kujaribu njia ya moja kwa moja kwanza, kisha kurudi nyuma inapohitajika. IETF RFC 8445 inafafanua ICE kama mbinu ya kufuatilia viwango kwa NAT traverseal kwa mawasiliano yanayotegemea UDP ambayo hutumia dhana za STUN na TURN kugundua na kujaribu njia zinazowezekana. Hiyo haimaanishi kila zana inayohusiana na VPN inatumia ICE, STUN, au TURN. Inaonyesha tu muundo wa kawaida wa uhandisi: jaribu ni njia gani inafanya kazi, kisha utumie njia mbadala ikiwa muunganisho wa moja kwa moja haupatikani.

Kwa wasomaji, somo muhimu ni kuweka matarajio ya kweli. Kurudi nyuma kwa relay kunaweza kufanya muunganisho iwezekanavyo katika hali ambapo njia ya moja kwa moja inashindwa, lakini sio sawa na kufanya kila hali ya mtandao kutoweka.

Hii Inamaanisha Nini kwa Wasomaji wa VPN Satelites

Maudhui ya VPN Satelites mara nyingi huwa karibu na mada kama vile faragha, muunganisho, uelekezaji wa mtandao, na matarajio ya mtumiaji. NAT traversal ni ya mtaa huo wa elimu kwa sababu inaeleza kwa nini mtandao unaozunguka programu unaweza kuwa na umuhimu kama vile programu yenyewe.

Kwa mada hii, ni muhimu kuweka uunganisho wa bidhaa kwa kiasi. Makala haya hayadai kuwa VPN Satelites inatumia mbinu yoyote mahususi ya traversal ya NAT, usanifu wa relay, usanidi wa usambazaji wa bandari, chaguo la IP tuli, au safu ya itifaki. Thamani hapa ni ujuzi wa kusoma na kuandika: kuelewa masharti hukusaidia kusoma mwongozo wa utatuzi kwa uangalifu zaidi na kutathmini masuala ya muunganisho bila kutarajia programu yoyote inayohusiana na VPN kubatilisha kila sheria ya mtandao.

Ikiwa muunganisho si thabiti, ukaguzi mdogo wa hatari ndogo unaweza kukusaidia kutenganisha tabia ya programu na tabia ya mtandao:

  • Jaribu mtandao tofauti unaoruhusiwa, kama vile nyumbani Wi-Fi dhidi ya data ya simu ya mkononi, na utambue kama tatizo linafuata programu au mtandao.
  • Anzisha tena kipanga njia cha ndani ikiwa unaidhibiti na muunganisho wa kawaida unaonekana kuharibika.
  • Angalia ikiwa mtandao unasimamiwa na mahali pa kazi, shule, hoteli, ukumbi au ISP na vizuizi vya trafiki.
  • Weka programu na mfumo wa uendeshaji usasishwe, kwa kuwa ushughulikiaji wa muunganisho unaweza kubadilika katika matoleo yote.
  • Epuka kubadilisha mipangilio ya kipanga njia cha hali ya juu au ngome isipokuwa unaelewa athari au umepata idhini ya msimamizi.

Hatua hizi haziepukiki vikwazo. Wanasaidia kutambua tatizo la muunganisho linaweza kuwa linatoka wapi.

Jinsi ya Kusoma Madai ya Kupitia NAT kwa Makini

Unapoona bidhaa, itifaki, au mazungumzo ya programu kuhusu utengamano wa NAT, soma dai kwa usahihi.

Maswali muhimu ni pamoja na:

Je, madai ni kuhusu mbinu ya jumla ya mtandao au kipengele cha bidhaa kilichothibitishwa?

  • Je, inaeleza ni hali gani za mtandao zinaungwa mkono na zipi hazitumiki?
  • Je, inataja tabia mbadala bila kuahidi kufikiwa kikamilifu?
  • Je, inaepuka kupendekeza kwamba watumiaji wanaweza kupuuza mahali pa kazi, shuleni, ISP, jukwaa, au vikwazo vya kisheria?
  • Je, inatenganisha madai ya faragha na madai ya muunganisho?

Hatua hiyo ya mwisho ni rahisi kukosa. Kipengele kinachosaidia ncha mbili kuunganishwa sio dhamana ya faragha kiotomatiki. Kipengele cha faragha sio dhamana ya muunganisho kiotomatiki. Nyaraka nzuri zinapaswa kuweka mawazo hayo tofauti.

##Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Je, NAT inapita njia sawa na VPN?

No. NAT traversal ni seti ya mbinu za mtandao za kushughulikia tafsiri ya anwani na kuchuja kati ya ncha. VPN ni aina pana ya teknolojia ya kuunda vichuguu vya mtandao vilivyolindwa. Baadhi ya programu zinazofanana na VPN zinaweza kuwajibika kwa tabia ya NAT, lakini dhana si sawa.

Je, upigaji shimo wa UDP hufanya kazi kila wakati?

No. UDP ubomoaji wa shimo hutegemea tabia ya NAT, sheria za kuchuja, muda na topolojia ya mtandao. Mijadala ya utafiti na viwango vyote viwili vinaelekeza kwenye ukweli ule ule wa kiutendaji: Tabia ya NAT ni tofauti, kwa hivyo njia mbadala zinaweza kuhitajika.

Je, njia mbadala za relay ni bora kuliko miunganisho ya moja kwa moja?

Wao ni tofauti. Relay inaweza kusaidia wakati mawasiliano ya moja kwa moja haiwezekani, lakini inaweza kuongeza muda, matumizi ya kipimo data, na gharama ya uendeshaji. Njia ya moja kwa moja inaweza kuwa na ufanisi zaidi inapofanya kazi, lakini inaweza kushindwa kwenye mitandao kali.

Je, makala haya yanasema VPN Satelites inatumia STUN, TURN, ICE, relays, au usambazaji wa bandari?

Hapana. Masharti hayo yanajadiliwa kama dhana na msingi wa viwango vya mitandao ya jumla. Makala haya hayatoi dai lolote la utekelezaji wa bidhaa mahususi kuhusu VPN Satelites.

Je, NAT inaweza kupitisha sheria za mtandao?

Nakala hii haitoi mwongozo wa kupita. NAT traversal inaweza kusaidia kueleza tabia ya muunganisho, lakini watumiaji wanapaswa kufuata sheria zinazotumika, sheria na masharti ya huduma na sera za mtandao.

Mstari wa Chini

NAT mambo ya mvuke kwa sababu njia ya mtandao kati ya vifaa viwili sio ya moja kwa moja au ya kutabirika kila wakati. Ubomoaji wa shimo wa UDP unaweza kusaidia baadhi ya programu kuanzisha mawasiliano ya moja kwa moja kote kwenye NAT, huku njia mbadala za relay zinaweza kusaidia wakati njia za moja kwa moja zinashindwa. Mawazo yote mawili ni muhimu, lakini hakuna marekebisho ya ulimwengu wote.

Kwa wasomaji wa VPN Satelites, somo la vitendo zaidi ni kuweka matarajio ya kweli. Kuegemea kwa muunganisho kunategemea programu, kifaa, mtandao wa karibu nawe, sera za mtandao wa juu, na njia pana kati ya vituo vya mwisho. Kuelewa safu hizo hurahisisha utatuzi na madai ya bidhaa kuwa rahisi kusoma kwa umakini.