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o tabela de tradução de endereço de rede (NAT) é o que permite que dispositivos em uma rede privada acessem uma rede pública, como a Internet.
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Geralmente, há apenas um ponto de entrada entre a rede pública e a rede privada, e esse ponto de entrada geralmente é um roteador. O próprio roteador tem um endereço IP voltado para o público, mas os dispositivos na rede privada ('ocultos' atrás do roteador) têm apenas endereços IP privados.
Quando os pacotes de dados são movidos da rede privada para a rede pública, esses endereços IP privados precisam ser 'traduzidos' em um endereço IP público compatível com a rede pública. O mesmo vale para pacotes de dados vindos de uma rede pública para uma rede privada.
Como funcionam as tabelas NAT
A tabela NAT é exatamente o que parece: uma tabela de traduções de endereços de rede, em que cada linha da tabela é basicamente um mapeamento de um endereço privado para um endereço público.
Existem vários tipos de dispositivos habilitados para NAT, mas os roteadores são os mais comuns para usuários domésticos, portanto, os usaremos em nossos exemplos.
Créditos de imagem: , Wilson joseph , AfterGrind , Edward Boatman via The Noun Project
Quando o roteador recebe uma solicitação de um dispositivo da rede privada, os pacotes de dados são separados para que certas alterações possam ser feitas. Em primeiro lugar, o 'IP de origem' de cada pacote de dados é alterado do endereço IP privado (por exemplo, 192.168.0.100) para o endereço IP público do roteador (por exemplo, 68.202.151.70). Outros pequenos detalhes também são alterados.
O roteador então cria uma entrada em sua tabela NAT. Para fazer isso, ele precisa saber o endereço de destino do pacote de dados. Quando um pacote de dados externo vem da rede pública para a rede privada, o roteador o compara com a tabela NAT para saber para qual dispositivo privado ele deve ir.
Cada linha na tabela NAT é um emparelhamento de endereço IP privado com endereço de destino externo e porta. Este par é chamado de conexão . Cada dispositivo na rede privada pode ter várias conexões ativas.
Depois que a entrada NAT é criada, o roteador envia o pacote de dados para a rede pública, para o endereço IP de destino pretendido. Se um pacote de dados vier da rede pública, seu 'IP de origem' será alterado para o endereço IP privado do dispositivo de destino e, em seguida, enviado para a rede privada.
Por último, para evitar ambigüidades, as técnicas modernas de NAT incorporam números de porta além dos endereços IP. Isso torna possível rastrear conexões de aplicativo a aplicativo entre dispositivos privados e públicos. Essas técnicas são chamadas endereço de rede e tradução de porta (NAPT) , tradução de endereço de porta (PAT) , entre outros.
Problemas potenciais com tabelas NAT
Cada entrada em uma tabela NAT requer uma certa quantidade de memória para armazenar detalhes de conexão. Em teoria, se você tiver muitas conexões ativas, a tabela NAT pode ficar cheia. Se isso acontecer, as conexões atuais não serão afetadas, mas as novas conexões serão recusadas.
Para o tráfego da Internet, uma entrada de tabela NAT típica requer cerca de 160 bytes. Isso é insignificante no quadro geral. Para colocar em perspectiva: 100.000 entradas de tabela NAT desse tamanho ocupariam apenas cerca de 15 MB de RAM. Mesmo os roteadores mais baratos têm o suficiente para isso.
Em outras palavras, as tabelas NAT raramente ficam cheias atualmente, e a RAM raramente é o gargalo para um roteador de baixo desempenho. Mas há um problema mais comum a ser conhecido.
Roteador barato, roteador lento
Roteadores, especialmente os baratos, geralmente são equipados com CPUs fracas porque não foram projetados para lidar com cargas pesadas de processamento. Não é como se você estivesse calculando física ou processando animação 3D diretamente no seu roteador, certo?
Mas tradução de endereço de rede posso ser uma tarefa de processamento pesado!
cromo usa muita memória
Cada pacote que sai da rede privada precisa ser traduzido, e cada pacote que chega da rede pública precisa ser traduzido. Cada tradução individual pode ser bastante simples, mas com o uso intenso da Internet, tudo se soma.
Aqui está minha atividade de rede enquanto navego na web, com um vídeo do YouTube 720p aberto em uma guia e uma dúzia de outras guias para vários sites, tudo no navegador Edge.
Os nove principais processos estão usando uma média de 1.182.149 bytes por segundo. Cada interface de rede tem um unidade de transmissão máxima (MTU) , que é o maior tamanho que um pacote de dados pode ter. Ethernet e Wi-Fi têm um MTU de 1.500 bytes.
Meu computador, não fazendo nada mais do que assistir a um vídeo do YouTube, está colocando uma carga mínima no meu roteador de 788 pacotes por segundo . Isso pressupõe que os bytes sejam todos divididos em pacotes de 1.500 bytes, o que não é o caso no uso no mundo real. Algo entre 1.000 e 3.000 pacotes por segundo é mais realista.
A carga é pior durante atividades com uso intensivo de largura de banda , como jogos multijogador e torrents. Na verdade, torrent é tão intenso que é a principal causa dos problemas de NAT para usuários domésticos hoje. (Abra conexões para dezenas / centenas de pares, com cada conexão envolvendo downloads e uploads de alta velocidade.)
E não é apenas meu computador na minha rede privada. Eu tenho um smartphone, tablet, TV inteligente, além de um punhado de outros dispositivos para o resto das pessoas que compartilham meu espaço de vida. Todos eles também precisam de traduções de endereços de rede!
No final do dia, estamos falando de milhares e milhares de pacotes de dados por segundo, todos traduzidos por uma CPU fraca que não consegue acompanhar. É uma das razões pelas quais os roteadores baratos são propenso a desacelerar .
Existe algo que você possa fazer?
Para soluços únicos, a reinicialização do roteador pode ser suficiente para limpar a tabela NAT e começar do zero. Se for uma ocorrência normal, pode não ser a RAM, mas a CPU que está causando o problema.
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Nesse caso, é hora de atualizar seu roteador. Você não precisa desembolsar um maço de dinheiro para um modelo de ponta. Dito isso, fique longe das opções de orçamento. Esses são mais adequados para usuários domésticos leves. Ainda não tem certeza do que obter? Verificação de saída nossos roteadores Wi-Fi recomendados .
Por último, quer você atualize ou não, certifique-se de proteja sua rede doméstica . Não é preciso muito esforço, mas os benefícios são enormes.
Agora que você sabe o que é uma tabela NAT e como funciona, ainda tem alguma dúvida? Tem alguma outra dica para adicionar? Deixe-nos saber nos comentários abaixo!
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Joel Lee é o Editor-chefe da MakeUseOf desde 2018. Ele tem um B.S. em Ciência da Computação e mais de nove anos de experiência profissional em redação e edição.
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