Đầu tiên, cần nhớ rằng NAT chịu trách nhiệm chuyển đổi địa chỉ IP riêng sang địa chỉ IP công cộng và ngược lại. Điều đó có nghĩa là vai trò của nó rất quan trọng trong việc cho phép các thiết bị trên mạng gia đình của chúng ta, có địa chỉ IP riêng, giao tiếp với thế giới bên ngoài qua Internet.
Ở cuối bài viết, bạn sẽ tìm thấy một phần nhỏ thử nghiệm điều đó sẽ cho phép bạn đánh giá kiến thức thu được trong bài đọc này
Để hiểu NAT có thể ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ kết nối của chúng ta, cần phải hiểu một chút về cách hoạt động của công nghệ này. Tuy nhiên, nếu chúng tôi nghĩ rằng NAT chỉ chịu trách nhiệm dịch địa chỉ và nó không thể ảnh hưởng đến tốc độ kết nối Internet của chúng tôi thì chúng tôi có thể đánh giá thấp vai trò của nó.
Các tình huống cần xem xét
Ví dụ: trong một số trường hợp khi sử dụng loại NAT được gọi là NAT quá tải o PAT (Dịch địa chỉ cổng), có thể tốc độ kết nối Internet bị suy giảm đôi chút.
Điều này xảy ra do quá trình này yêu cầu thiết bị mạng, chẳng hạn như bộ định tuyến, lưu giữ bản ghi chi tiết về tất cả các kết nối đi qua nó, đòi hỏi nhiều tài nguyên và thời gian hơn để xử lý từng gói dữ liệu. Nói cách khác, tuy không phổ biến nhưng tốc độ có thể bị giảm nhẹ.
Tuy nhiên, chúng tôi phải nhấn mạnh rằng ảnh hưởng của NAT đến tốc độ kết nối nhìn chung là rất nhỏ và hầu như không đáng chú ý đối với người dùng bình thường. Thông thường, tắc nghẽn tốc độ Internet liên quan nhiều đến chất lượng dịch vụ Internet, băng thông khả dụng và số lượng thiết bị được kết nối với mạng hơn là đến chính quy trình NAT.
Công nghệ và thuật toán
Ngoài ra, điều quan trọng cần lưu ý là những tiến bộ trong công nghệ thiết bị mạng, bao gồm bộ xử lý mạnh hơn và thuật toán quản lý lưu lượng hiệu quả hơn, đã cho phép các thiết bị thực hiện NAT ở tốc độ rất cao, giảm thiểu mọi tác động tiêu cực tiềm ẩn đến tốc độ kết nối Internet.
Vậy NAT có ảnh hưởng đến tốc độ kết nối Internet của chúng ta không? Câu trả lời là: có, nhưng trong hầu hết các trường hợp, hiệu ứng này nhỏ đến mức chúng ta thậm chí không nhận thấy. Hơn nữa, nhờ cải tiến công nghệ và quản lý mạng hiệu quả, mọi tác động có thể có của NAT đối với trải nghiệm duyệt Internet của chúng tôi thực tế là không thể nhận thấy được.
Các trường hợp chính mà hiệu suất NAT có thể bị suy giảm
1. Độ bão hòa băng thông
Khi băng thông khả dụng không đủ để phục vụ tất cả các thiết bị được kết nối trên mạng, hiệu suất NAT có thể bị ảnh hưởng.
Sự suy giảm hiệu suất xảy ra do quá trình dịch địa chỉ mạng trở nên chậm hơn khi thiết bị mạng cố gắng quản lý nhiều kết nối đồng thời.
2. Thiếu tài nguyên thiết bị mạng
Nếu thiết bị mạng thực hiện NAT, chẳng hạn như bộ định tuyến, có tài nguyên hạn chế (chẳng hạn như bộ nhớ hoặc sức mạnh xử lý), hiệu suất NAT có thể bị ảnh hưởng.
Trong những trường hợp này, thiết bị có thể mất nhiều thời gian hơn để xử lý và dịch địa chỉ mạng, dẫn đến tốc độ kết nối Internet chậm hơn.
3. Cấu hình thiết bị mạng không đúng
Cấu hình thiết bị mạng không chính xác hoặc không phù hợp cũng có thể gây suy giảm hiệu suất NAT.
Nếu cấu hình không được tối ưu hóa để đáp ứng nhu cầu cụ thể của mạng, chẳng hạn như số lượng thiết bị được kết nối và ứng dụng đang sử dụng, quá trình NAT có thể bị chậm lại.
4. Sử dụng NAT quá tải (PAT)
Như đã đề cập ở trên, việc sử dụng NAT hoặc PAT trên cao có thể làm giảm tốc độ kết nối Internet.
Trong những trường hợp này, thiết bị mạng phải lưu giữ hồ sơ chi tiết về tất cả các kết nối đi qua nó, đòi hỏi nhiều tài nguyên và thời gian hơn để xử lý từng gói dữ liệu.
5. Tấn công mạng hoặc quá tải lưu lượng
Trong các tình huống mạng gặp phải tình trạng quá tải lưu lượng truy cập bất thường hoặc bị tấn công mạng, chẳng hạn như cuộc tấn công Từ chối dịch vụ phân tán (DDoS), hiệu suất NAT cũng có thể bị ảnh hưởng.
Trong những sự kiện này, thiết bị mạng thực hiện NAT phải xử lý một số lượng lớn gói dữ liệu, điều này có thể làm cạn kiệt tài nguyên của nó và làm chậm quá trình dịch địa chỉ.
Bảng so sánh NAT giữa Cisco và MikroTik
Bảng so sánh cho thấy một số điểm khác biệt và tương đồng trong việc triển khai và vận hành NAT trên bộ định tuyến Cisco và MikroTik như sau:
tính năng | bộ định tuyến của Cisco | Bộ định tuyến MikroTik |
---|---|---|
cấu hình | Dựa trên iOS CLI | Dựa trên WinBox/CLI/WebFig |
Chế biến | ASIC / CPU (tùy theo model) | Chủ yếu là trên CPU |
quy tắc NAT | Nó được triển khai thông qua Danh sách điều khiển truy cập (ACL) và nhóm NAT | Nó được triển khai thông qua bảng NAT trong “/ip tường lửa nat” |
NAT tĩnh | ip nat bên trong nguồn tĩnh [local-ip] [global-ip] và đặt ACL | thêm chain=dstnat action=dst-nat vào-addresses=[local-ip] dst-address=[global-ip] |
NAT động | ip nat bên trong danh sách nguồn [acl-number] giao diện [tên giao diện] quá tải | thêm chain=srcnat action=masquerade out-interface=[interface-name] |
Hiệu suất | Nói chung là cao, tùy thuộc vào kiểu bộ định tuyến và tài nguyên | Nó phụ thuộc vào kiểu máy và tài nguyên của bộ định tuyến, nó có thể khác nhau |
Bảo mật và lọc | Chủ yếu được triển khai thông qua ACL và ZBF (Tường lửa dựa trên vùng) | Được triển khai thông qua “/ip tường lửa bộ lọc” và “/ip tường lửa mangle” |
Hỗ trợ kỹ thuật | Mở rộng, nhưng thường phải trả tiền | Hỗ trợ chính thức hạn chế, diễn đàn và cộng đồng tích cực |
Điều quan trọng cần lưu ý là sự khác biệt trong cách triển khai và vận hành NAT trên bộ định tuyến Cisco và MikroTik cũng có thể khác nhau tùy thuộc vào kiểu máy và phiên bản phần mềm được sử dụng.
Cả hai nhà sản xuất đều cung cấp nhiều loại thiết bị mạng, với khả năng và tính năng khác nhau. Vì vậy, khi đánh giá hiệu suất và khả năng của NAT trong từng trường hợp, điều cần thiết là phải xem xét các thông số kỹ thuật và khả năng của các thiết bị cụ thể đang được sử dụng.
Cả Cisco và MikroTik đều có bộ tính năng và chức năng riêng, vì vậy việc chọn cái này hay cái kia sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của mạng và kiến thức kỹ thuật sẵn có.
Cả hai nhà sản xuất đều cung cấp các giải pháp mạnh mẽ và đáng tin cậy để triển khai NAT trong các mạng có quy mô và độ phức tạp khác nhau.