Carrier Grade NAT (CGN): อธิบายง่ายๆ

เทคโนโลยีเครือข่าย อาจซับซ้อนและสับสน หนึ่งในนั้นที่มักทำให้เกิดความเข้าใจผิดคือสิ่งนี้ Carrier Grade NAT (CGN). ในเรื่องนี้ ในบทความนี้ ฉันต้องการอธิบาย CGN ให้คุณฟังง่ายๆ- เราจะจัดการกับพวกเขา ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับ หารือเกี่ยวกับคุณสมบัติและคุณประโยชน์ของมัน และจัดการกับความท้าทายที่เกิดขึ้น ท้ายที่สุดสิ่งนี้ควร บทความ ทำหน้าที่ปรับปรุงความเข้าใจและความรู้ของ CGN เพื่ออำนวยความสะดวกในการนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ สภาพแวดล้อมเครือข่าย เอฟเฟคทีฟ ซู นัทเซน

Carrier Grade NAT (CGN)

Carrier Grade NAT คืออะไร

ผู้ให้บริการเกรด NAT (CGN) หรือเรียกอีกอย่างว่า NAT ขนาดใหญ่ (LSN) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้โดย ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) ใช้เพื่อกำหนดจำนวนที่เปิดเผยต่อสาธารณะ ที่อยู่ IP เพื่อลด. ซึ่งสามารถทำได้โดยการรวมที่อยู่ IP ส่วนตัวหลายรายการไว้ภายใต้ที่อยู่ IP สาธารณะเดียว ด้วยวิธีนี้ ISP จึงสามารถประหยัดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพได้ เครือข่าย ทำให้ดีขึ้น.

ซีจีเอ็นทำงานอย่างไร?

CGN ทำงานบน ระดับเครือข่าย และเปลี่ยนแปลงมัน ที่อยู่ IP และ ท่าเรือ อันที่ผ่านไป แพ็กเก็ตข้อมูล- วิธีการทำงานที่แน่นอนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ การนำไปใช้ แตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้ว CGN จะจัดเก็บไว้ ตาราง โดยมีการมอบหมายงานระหว่าง ส่วนตัว และ ที่อยู่สาธารณะ คาดไม่ถึง พอร์ต- เมื่อแพ็กเก็ตข้อมูลมาถึง มันจะดูผ่านตารางเพื่อค้นหาที่อยู่ส่วนตัวและพอร์ตที่เกี่ยวข้อง แล้วส่งต่อแพ็กเก็ตที่นั่น

พื้นฐานของ Carrier Grade NAT

บทบาทของ NAT ในเครือข่าย

การแปลที่อยู่เครือข่าย (แนท) มีบทบาทสำคัญในยุคสมัยใหม่ เครือข่าย- อนุญาตให้มีอุปกรณ์หลายเครื่องในที่เดียว ส่วนตัว เครือข่ายสาธารณะอันเดียว ที่อยู่ IP แบ่ง. นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากจำนวนที่มีอยู่ ที่อยู่ IPv4 มีจำกัด NAT ช่วยบรรเทาปัญหานี้โดยการลดความต้องการที่อยู่สาธารณะ

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมี CGN

CGN ได้รับการพัฒนาเพื่อเป็นทางออกสำหรับความท้าทายที่เพิ่มขึ้นของ ที่อยู่ขาดแคลน in IPv4 เพื่อจัดการบางสิ่งบางอย่าง มันขยายขีดความสามารถของ NAT ไปสู่ระดับที่ใหญ่ขึ้นด้วยเหตุนี้ ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต สามารถใช้สาธารณะที่มีอยู่ได้ ที่อยู่ IP เพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ความแตกต่างระหว่าง NAT มาตรฐานและ CGN

แม้ว่าทั้งสองอย่าง มาตรฐาน NAT เช่นเดียวกับที่ CGN ให้บริการ ที่อยู่ IP เพื่อรักษาไว้ มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการระหว่างทั้งสอง เช่นในระหว่าง โดยทั่วไปแล้ว NAT มาตรฐานจะเป็นตัวเดียว เราเตอร์ หรือหนึ่ง ไฟร์วอลล์ ใน einem เครือข่ายภายในบ้านหรือองค์กร จะถูกนำไปใช้ CGN จะมีขนาดที่ใหญ่กว่ามาก ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ลูกจ้าง

หน้าที่ของ CGN

รักษาที่อยู่ IP

หน้าที่หลักอย่างหนึ่งของ CGN คือการจำกัดจำนวนสาธารณะที่ต้องการ ที่อยู่ IP เพื่อลด. บรรลุเป้าหมายนี้ด้วยการรวบรวมที่อยู่ IP ส่วนตัวจำนวนมากไว้ภายใต้ที่อยู่ IP สาธารณะเพียงแห่งเดียว สิ่งนี้มีค่าอย่างยิ่งเนื่องจากมีจำนวนจำกัด ที่อยู่ IPv4.

ฟังก์ชันความปลอดภัย

นอกเหนือจาก การเก็บรักษา ของ ที่อยู่ IPข้อเสนอ CGN ก็มีบางส่วนเช่นกัน ประโยชน์ด้านความปลอดภัย- เนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงที่อยู่ IP ส่วนตัวได้โดยตรงจากอินเทอร์เน็ต CGN จึงช่วยได้ ภายใน เครือข่าย เพื่อป้องกันการโจมตีบางประเภท

ความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพ

CGN เออร์โมกลิชท์ ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต, ของเธอ เครือข่าย ที่มีประสิทธิภาพ zu มาตราส่วน และในขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพ บำรุงรักษา. ผ่าน การรวมบัญชี ของ ที่อยู่ IP ISP สามารถให้บริการได้จำนวนมากขึ้น ลูกค้า โดยไม่ต้องซื้อที่อยู่ IP สาธารณะเพิ่มเติม

ข้อดีของซีจีเอ็น

ขยายความจุเครือข่าย

ข้อดีหลักประการหนึ่งของ CGN คือช่วยให้ ISP สามารถจัดการได้ ความจุของเครือข่าย โดยไม่เพิ่มจำนวนที่อยู่ IP สาธารณะที่ใช้ ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนได้อย่างมากและช่วยให้ ISP ทำอะไรได้มากขึ้น ลูกค้า ใช้.

ปรับปรุงความปลอดภัย

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วข้อเสนอ CGN บาง ประโยชน์ด้านความปลอดภัย- โดยใช้งานส่วนตัว ปกป้องที่อยู่ IP เครือข่ายภายในของ CGN ก่อนตรง การโจมตี จาก อินเทอร์เน็ต- สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ภาพรวมได้ ความปลอดภัยของเครือข่าย เพื่อปรับปรุง

Kostenefzienz

เนื่องจาก CGN มีจำนวนที่ต้องการ ที่อยู่ IP สาธารณะ ลดลงก็จะมีนัยสำคัญ ประหยัดค่าใช้จ่าย สำหรับ ISP สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากต้นทุนของที่อยู่ IPv4 สาธารณะยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการขาดแคลน

ความท้าทายในการนำ CGN ไปใช้

การติดตามที่อยู่ IP

หนึ่งในความท้าทายที่เกิดขึ้นจากการ การนำไปใช้ ของ CGN เกิดขึ้นคือความยากลำบากในการติดตามปัญหาบางประเภทที่เกี่ยวข้อง ที่อยู่ IP ที่เกี่ยวข้อง. เนื่องจากมีผู้ใช้หลายราย แบ่งปันที่อยู่ IP สาธารณะเดียวกันการติดตามกิจกรรมกลับไปยังผู้ใช้แต่ละรายอาจเป็นเรื่องยาก

ความเข้ากันได้กับแอปพลิเคชันเฉพาะ

แอพพลิเคชั่นและบริการบางอย่างอาจมีปัญหากับ CGN มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับ การสื่อสารบนเครือข่าย สถานที่. ยกตัวอย่างเกมบางเกมและ แอปพลิเคชันแบบเพียร์ทูเพียร์ มีปัญหาในการทำงานอย่างถูกต้องเมื่อใช้ CGN

ความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัว

การแชร์ที่อยู่ IP ระหว่างผู้ใช้หลายคนก็สามารถทำได้เช่นกัน ความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัว ยก. ในบางกรณี การติดตามกิจกรรมของก. อาจเป็นเรื่องยาก เพื่อทำให้ผู้ใช้ไม่เปิดเผยตัวตนหากมีผู้ใช้หลายราย ที่อยู่ IP เดียวกัน เทเลน

Carrier Grade NAT ในทางปฏิบัติ

ตัวอย่างการใช้งาน CGN

มีตัวอย่างการนำ CGN ไปใช้จริงมากมาย ISP บางรายใช้เพื่อให้ลูกค้าสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้โดยไม่ต้องกำหนดให้ลูกค้าแต่ละรายต้องมีที่อยู่ IP สาธารณะของตนเอง รวมถึง CGN ด้วย เครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่ ใช้เพื่อกำหนดจำนวนที่ต้องการ ที่อยู่ IP สาธารณะ ซู เรดดูซีเรน.

1. ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP): ISP เป็นผู้ใช้หลักของ เทคโนโลยีซีจีเอ็น- ด้วย CGN คุณก็ทำได้ ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ลูกค้าของพวกเขา อินเทอร์เน็ต โดยที่ลูกค้าแต่ละรายไม่ต้องการที่อยู่ IP สาธารณะของตนเอง ช่วยให้พวกเขาสามารถให้บริการลูกค้าได้มากขึ้นในขณะที่ประหยัดต้นทุน

2. เครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่: บริษัทขนาดใหญ่ ที่มีสิ่งภายในมากมาย อุปกรณ์เครือข่าย สามารถใช้ CGN เพื่อลดจำนวนที่อยู่ IP สาธารณะที่ต้องการ สิ่งนี้สามารถช่วยได้ ทรัพยากรเครือข่าย เพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่าย

3. สถาบันการศึกษา: มหาวิทยาลัย คาดไม่ถึง รถไฟ ด้วย เครือข่ายวิทยาเขตขนาดใหญ่ ยังสามารถได้รับประโยชน์จากการใช้ CGN ผลประโยชน์. ด้วยการแชร์ที่อยู่ IP คุณสามารถ... รองรับอุปกรณ์จำนวนมากโดยไม่ต้องใช้ที่อยู่ IP สาธารณะจำนวนมาก

4. ผู้ให้บริการมือถือ: ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือสามารถ CGN ใช้เพื่อควบคุมการใช้ที่อยู่ IP สำหรับ โทรศัพท์มือถือ เพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่อข้อมูล- ซึ่งทำให้พวกเขามีจำนวนมาก อุปกรณ์เคลื่อนที่ โดยมีจำนวนจำกัด ที่อยู่ IP สาธารณะ ให้การช่วยเหลือ.

5. ผู้ให้บริการคลาวด์: ผู้ให้บริการของ บริการคลาวด์ können CGN ใช้เพื่อรับอันหนึ่ง การจัดการที่อยู่ IP ที่มีประสิทธิภาพ สำหรับลูกค้าของพวกเขา ซึ่งสามารถช่วยเรื่องการ ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่าย und ตาย ลดต้นทุนการดำเนินงาน.

ตัวอย่างการใช้งานเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความอเนกประสงค์และประโยชน์ของ CGN ในการประยุกต์ใช้งานต่างๆ บริบทเครือข่าย.

กรณีศึกษา: บริษัทที่ใช้ CGN ได้สำเร็จ

มีตัวอย่างของบริษัทหลายแห่งที่ประสบความสำเร็จในการใช้ CGN เพื่อปรับปรุง... ความจุของเครือข่าย เพื่อขยายและประหยัดต้นทุน นี้ กรณีศึกษา สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับ การใช้งานจริง คาดไม่ถึง ประโยชน์ที่ได้รับ ของ CGN เสนอ.

กรณีศึกษาที่ 1: การมีอยู่ทั่วโลกของ CGN

eine การศึกษาขนาดใหญ่ ได้ติดต่อกับทั่วโลก การแพร่กระจายของ CGN ยุ่ง. ผู้วิจัยได้ใช้ วิธีการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ไปที่ การดำรงอยู่ ของ กำหนดอุปกรณ์ที่อยู่เบื้องหลัง CGN และรวบรวมตัวชี้วัดต่างๆ ของการมีอยู่ของ CGN ข้อมูลของคุณแสดงให้เห็นว่า การแพร่กระจายของ CGN ใช้กันอย่างแพร่หลายในอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน และรายงานลักษณะของ CGN ที่ใช้กันทั่วไปและผลกระทบต่อผู้ใช้ปลายทาง

ผู้วิจัยพบว่า การเจาะระบบ CGN เลย AS ลูกตาที่เชื่อมต่อผู้ใช้เข้ากับอินเทอร์เน็ต คือ 17-18%- สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือการแพร่กระจายของ CGN เข้ามา เครือข่ายมือถือ มีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งด้วย มากกว่า 90% ของ ASE บนมือถือทั้งหมดที่ใช้ CGN พวกเขายังพบความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างภูมิภาคที่มีการรับรู้สูงกว่า ปัญหาการขาดแคลนที่อยู่ IPv4 และการใช้งาน CGN

กรณีศึกษา 2: ทำความเข้าใจพฤติกรรม CGN

ในอีกทางหนึ่ง ขั้นตอนของการศึกษา นักวิจัยได้วิเคราะห์พฤติกรรมของ CGN พบว่า CGN เป็นปัญหาใหญ่ การกระจายทรัพยากร เป็นตัวแทนซึ่งหายาก ที่อยู่ IPv4 สาธารณะ ด้วยชุดที่อยู่ IPv4 ภายในที่ค่อนข้างเล็กและหนึ่งชุด พื้นที่พอร์ตจำกัด เกี่ยวกับ อุปกรณ์หลายพันเครื่องมัลติเพล็กซ์ กลายเป็น. พวกเขาวิเคราะห์ช่วงที่อยู่ภายในที่ใช้โดย CGN และพบว่า ISP บางรายประสบปัญหาการขาดแคลนการใช้งานภายใน ("ส่วนตัว«) มีช่องที่อยู่ พวกเขายังพบว่า ตำแหน่งของ CGN มีความหลากหลายและเป็นของ กระโดด 1 ถึง 12 จากผู้ใช้ ที่ วิธีการโดยให้ซีจีเอ็นส์กระจายสินค้าที่มีอยู่ ที่อยู่ IP สาธารณะและหมายเลขพอร์ต เพื่อใช้กับสมาชิกของพวกเขา แตกต่างกันอย่างมาก.

ในขณะที่การศึกษาครั้งนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน การใช้และคุณสมบัติของ CGN ใน การปฏิบัติ ข้อเสนอที่เธอส่องสว่าง ภูมิทัศน์ของซีจีเอ็น เพียงบางส่วนเท่านั้น ของพวกเขาแต่ละคน วิธีการวัด มีข้อจำกัดที่จำกัดขอบเขตอยู่บ้าง ขว้างแบบนั้น โทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์ซึ่งหาได้ยาก BitTorrent การใช้งานไม่ค่อยมีความกระจ่างเกี่ยวกับการใช้ CGN ภายในมากนัก ISP มือถือ- การศึกษานี้ให้ข้อมูลเชิงลึกครั้งแรกเกี่ยวกับ การดำเนินงานของ CGN และยังมีงานอีกมากในอนาคตที่ต้องทำเพื่อตรวจสอบผลกระทบของสิ่งนี้ ส่วนประกอบที่สำคัญ ของอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่

อนาคตของซีจีเอ็น

แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่าย

ตาย เทคโนโลยีเครือข่าย มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและ CGN ก็จะเป็นเช่นนั้น น่าจะมีบทบาทสำคัญ ในการเผชิญปัญหา ความท้าทายในอนาคต เล่น. ในช่วง เปลี่ยนไปใช้ IPv6 ดำเนินไป สามารถใช้ CGN เป็น เทคโนโลยีสะพาน ให้บริการ การเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่น ของ IPv4 ถึง IPv6 โล่งใจ.

บทบาทของ CGN ในโลกที่เชื่อมต่อกันมากขึ้น

ด้วยการถือกำเนิดของ อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (ไอโอที) และจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพิ่มมากขึ้น ความสามารถในการ จัดการที่อยู่ IP ได้อย่างมีประสิทธิภาพมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ CGN สามารถมีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้ ความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่ายเหล่านี้ เพื่อให้แน่ใจว่า.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Carrier Grade NAT

คำถาม: วัตถุประสงค์หลักของ CGN คืออะไร?

คำตอบ: อันนั้น วัตถุประสงค์หลักของ CGN คือการกำหนดจำนวนที่ต้องการ ที่อยู่ IP สาธารณะ เพื่อลด. ซึ่งสามารถทำได้โดยการรวมที่อยู่ IP ส่วนตัวหลายรายการไว้ภายใต้ที่อยู่ IP สาธารณะเดียว

คำถาม: อะไรคือความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการนำ CGN ไปใช้?

คำตอบ: ความท้าทายบางประการที่มาพร้อมกับ การดำเนินงานของ CGN ที่เกี่ยวข้องได้แก่ปัญหาเกี่ยวกับ การติดตามที่อยู่ IP, ปัญหาความเข้ากันได้ ด้วยแอปพลิเคชันบางอย่างและ ความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัว.

คำถาม: การใช้ CGN มีประโยชน์อย่างไร?

คำตอบ: ข้อดีของ การใช้ซีจีเอ็น รวมถึงส่วนขยาย ความจุของเครือข่าย, ดีขึ้น Sicherheit คาดไม่ถึง Kostenefzienz.

คำถาม: CGN แตกต่างจาก NAT มาตรฐานอย่างไร

คำตอบ: ในระหว่าง มาตรฐาน NAT โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในรายการเดียว เราเตอร์ หรือหนึ่ง ไฟร์วอลล์ ใน einem ใช้งานเครือข่ายภายในบ้านหรือองค์กร CGN จะดำเนินการในขนาดที่ใหญ่กว่ามาก ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ลูกจ้าง

Fazit

ซีจีเอ็นเป็นหนึ่ง เทคโนโลยีที่สำคัญซึ่งมีส่วนช่วยในการ ความท้าทายของการขาดแคลนที่อยู่ IP เพื่อจัดการบางสิ่งบางอย่าง เมื่อเข้าใจหน้าที่ของมันแล้ว ข้อได้เปรียบและความท้าทาย können ผู้เชี่ยวชาญด้านเครือข่าย คาดไม่ถึง ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต นี้ เทคโนโลยี ใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อรับพวกเขา เครือข่ายขนาด และปลอดภัย แม้จะมีความท้าทายบ้าง แต่ก็ยังยังคงอยู่ CGN ein ส่วนสำคัญ ทันสมัยมากขึ้น เครือข่าย.