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Les table de traduction d'adresses réseau (NAT) est ce qui permet aux appareils d'un réseau privé d'accéder à un réseau public, comme Internet.
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Il n'y a souvent qu'un seul point d'entrée entre le réseau public et le réseau privé, et ce point d'entrée est généralement un routeur. Le routeur lui-même a une adresse IP publique, mais les appareils du réseau privé ('cachés' derrière le routeur) n'ont que des adresses IP privées.
Lorsque les paquets de données passent du réseau privé au réseau public, ces adresses IP privées doivent être « traduites » en une adresse IP publique compatible avec le réseau public. Idem pour les paquets de données provenant du réseau public vers le réseau privé.
Comment fonctionnent les tables NAT
La table NAT est exactement ce à quoi elle ressemble : une table de traductions d'adresses réseau, où chaque ligne de la table est essentiellement un mappage d'une adresse privée à une adresse publique.
Il existe plusieurs types d'appareils compatibles NAT, mais les routeurs sont les plus courants pour les utilisateurs à domicile, nous les utiliserons donc pour nos exemples.
Crédits image : , Wilson Joseph , Après le broyage , Edward Boatman via le projet de nom
Lorsque le routeur reçoit une requête d'un appareil sur le réseau privé, les paquets de données sont mis de côté afin que certaines modifications puissent être apportées. Tout d'abord, l'adresse IP source de chaque paquet de données passe de l'adresse IP privée (par exemple 192.168.0.100) à l'adresse IP publique du routeur (par exemple 68.202.151.70). D'autres détails mineurs sont également modifiés.
Le routeur crée alors une entrée dans sa table NAT. Pour ce faire, il doit connaître l'adresse de destination du paquet de données. Lorsqu'un paquet de données externes provient du réseau public vers le réseau privé, le routeur le compare à la table NAT pour savoir vers quel appareil privé il est destiné.
Chaque ligne de la table NAT est une paire d'adresses IP privées avec une adresse et un port de destination externes. Cet appariement s'appelle un lien . Chaque appareil du réseau privé peut avoir plusieurs connexions actives.
Une fois l'entrée NAT créée, le routeur pousse le paquet de données vers le réseau public, vers son adresse IP de destination prévue. Si un paquet de données provient du réseau public, son « IP source » est remplacée par l'adresse IP privée de l'appareil cible, puis transmise au réseau privé.
Enfin, pour éviter les ambiguïtés, les techniques NAT modernes intègrent des numéros de port en plus des adresses IP. Cela permet de suivre les connexions d'application à application entre les appareils privés et les appareils publics. De telles techniques sont appelées adresse réseau et traduction de port (NAPT) , traduction d'adresse de port (PAT) , entre autres.
Problèmes potentiels avec les tables NAT
Chaque entrée dans une table NAT nécessite une certaine quantité de mémoire pour stocker les détails de la connexion. En théorie, si vous avez trop de connexions actives, la table NAT pourrait se remplir. Si cela se produit, les connexions actuelles ne seront pas affectées mais les nouvelles connexions seront refusées.
Pour le trafic Internet, une entrée de table NAT typique nécessite environ 160 octets. C'est négligeable dans l'ensemble. Pour mettre les choses en perspective : 100 000 entrées de table NAT de cette taille ne prendraient qu'environ 15 Mo de RAM. Même les routeurs les moins chers en ont assez pour cela.
En d'autres termes, les tables NAT se remplissent rarement de nos jours, et la RAM est rarement le goulot d'étranglement pour un routeur peu performant. Mais il y a un problème plus commun à connaître.
Routeur bon marché, routeur lent
Les routeurs, en particulier les moins chers, sont souvent équipés de processeurs faibles car ils ne sont pas conçus pour gérer de lourdes charges de traitement. Ce n'est pas comme si vous calculiez la physique ou traitiez une animation 3D directement sur votre routeur, n'est-ce pas ?
Mais la traduction d'adresses réseau pouvez être une tâche lourde de traitement !
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Chaque paquet qui quitte le réseau privé doit être traduit, et chaque paquet qui arrive du réseau public doit être traduit. Chaque traduction individuelle peut être assez simple, mais avec une utilisation intensive d'Internet, tout s'additionne.
Voici mon activité réseau lors de la navigation sur le Web, avec une vidéo YouTube 720p ouverte dans un onglet et une douzaine d'autres onglets pour divers sites Web, le tout dans le navigateur Edge.
Les neuf principaux processus utilisent en moyenne 1 182 149 octets par seconde. Chaque interface réseau a un unité de transmission maximale (MTU) , qui est la taille maximale d'un paquet de données. Ethernet et Wi-Fi ont un MTU de 1 500 octets.
Mon ordinateur, ne faisant rien de plus que regarder une vidéo YouTube, met une charge minimale sur mon routeur de 788 paquets par seconde . Cela suppose que les octets sont tous divisés en paquets de 1 500 octets, ce qui n'est pas le cas dans le monde réel. Quelque part entre 1 000 et 3 000 paquets par seconde est plus réaliste.
La charge est pire pendant activités gourmandes en bande passante , tels que les jeux multijoueurs et le torrent. En réalité, le torrent est si intensif que c'est la principale cause des problèmes de NAT pour les utilisateurs à domicile aujourd'hui. (Connexions ouvertes à des dizaines/centaines de pairs, chaque connexion impliquant des téléchargements et des téléchargements à grande vitesse.)
Et ce n'est pas seulement mon ordinateur sur mon réseau privé. J'ai un smartphone, une tablette, une télévision connectée, ainsi qu'une poignée d'autres appareils pour le reste des personnes partageant mon espace de vie. Ils ont également tous besoin de traductions d'adresses réseau !
En fin de compte, nous parlons de milliers et de milliers de paquets de données par seconde, tous traduits par un processeur faible qui ne peut pas suivre. C'est l'une des raisons pour lesquelles les routeurs bon marché sont enclin à ralentir .
Y a-t-il quelque chose que vous puissiez faire ?
Pour les problèmes ponctuels, un redémarrage du routeur peut suffire pour effacer la table NAT et repartir de zéro. S'il s'agit d'un événement régulier, ce n'est peut-être pas la RAM mais le processeur qui cause des problèmes.
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Dans ce cas, il est temps de mettre à niveau votre routeur . Vous n'avez pas à débourser une liasse d'argent pour un modèle haut de gamme. Cela dit, évitez les options budgétaires. Ceux-ci sont mieux adaptés aux utilisateurs domestiques légers. Vous ne savez toujours pas quoi acheter ? Vérifier nos routeurs Wi-Fi recommandés .
Enfin, que vous effectuiez une mise à niveau ou non, assurez-vous de sécuriser votre réseau domestique . Cela ne demande pas beaucoup d'efforts, mais les avantages sont énormes.
Maintenant que vous savez ce qu'est une table NAT et comment elle fonctionne, avez-vous d'autres questions ? Vous avez d'autres astuces à ajouter ? Faites-nous savoir dans les commentaires ci-dessous!
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Joel Lee est rédacteur en chef de MakeUseOf depuis 2018. Il est titulaire d'un B.S. en informatique et plus de neuf ans d'expérience professionnelle en rédaction et en édition.
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