تعريف ال NAT/PAT

ال NAT هو عبارة عن تغيير عنوان  (IP address)الموجود على غلاف البيانات المرسلة (Layer3 header) من عنوان لعنوان آخر، حيث ظهرت هذه الامكانية نتيجة استخدام عناوين خاصة (private IP addresses)  للشبكات المحلية الداخلية ومن ثم الحاجة  لربطها على شبكة الانترنت والتي تستخدم عناوين عامة (public IP addresses)، ومن الجدير بالذكر أن ال NAT قد يطبق لتغيير عنوان (private IP) لعنوان (private IP) آخر.
ويأخذ ال NAT شكل من ثلاثة اشكال:
1- "Static Network Address Translation "NAT
وهنا يتم تحويل private ip الى ما يقابله public ip اي واحد لواحد (One-to-one) وهنا يتم تحويل عنوان المرسل (المصدر) فقط

2-  Daynamic NAT
وهذا النوع يكون فيه التحويل لمجموعة عناوين داخلية private IPs  لمجموعة عناوين خارجية عامة (public IP)  دون أن يتم تحديد اي عنوان داخلي مع ما يقابله من العناوين الخارجية، بحيث يكون عدد العناوين على الطرفين متساويان، وهنا يتم تحويل عنوان المرسل (المصدر) فقط

3-  Overload Port Address Translation "PAT"
وهنا يتم تحويل عنوان المرسل ورقم منفذه (Source IP address and Port number) لأنه العنوان الخارجي( public ip)  يمثل عدة عناوين داخلية، ويتم تغيير رقم المنفذ (layer 4 source port number) لتمييز تبعية البيانات المرسلة كون ستصبح هذه البيانات كأنها من مصدر واحد عنوانه (public IP) مع أنها قادمة من مصادر مختلفة قبل عملية التغيير (NAT) فيستخدم ارقام منافذ مختلفة لكل (private IP).

تعريف ال NAT/PAT على أجهزة الراوتر:
لاجراء التعريف يجب تحديد الشبكة الداخلية (Inside)  والشبكة الخارجية (Outside) كون الراوتر لا يستطيع تحديد ذلك من تلقاء نفسه لأنه قد يملك عدة منافذ (interfaces)، وبالتالي يجب تحديد المنفذ الموصول بالشبكة الداخلية ولنفرض أنه (Fastethernet0/0) ثم تطبيق عملية التحويل (NAT/PAT). وذلك كما يلي:

الخطوة الأولى: تحديد المنفذ الواصل على الشبكة الداخلية (inside)

Router(config)#interface fa0/0          
Router(config-if)#ip nat inside

الخطوة الثانية: يجب تحديد المنفذ الواصل على الشبكة الخارجية (outside)  ولنفرض أنه serial 0/0

Router(config)#interface s0/0
Router(config-if)#ip nat outside

الخطوة الثالثة: تنقيذ عملية التحويل وهنا يتم حسب نوع ال NAT
Static NAT  سيتم تحويل Source IP address وقيمته(11.1.1.1)  محليا(Local)  والقادم من الشبكة الداخلية (inside)  بحيث يصبح قيمته(200.1.1.1)  بشبكة الانترنت(Global)  وذلك كما يلي:

Router(config)# ip nat inside source static 11.1.1.1 200.1.1.1

Dynamic NAT  سيتم تحويل مجموعة ال Source IP addresses المحلية (Local)  والمحددة ب Access-list number 10  والقادمة من الشبكة الداخلية(inside)  بحيث تأخذ IP addresses  جديدة من عناوين شبكة الاتترنت العمومية (Global) والمحددة بمجموعة العناوين الموجودة داخل (pool_a) وذلك كما يلي:

R(config)# access-list 10 permit 11.1.1.0 0.0.0.255

R(config)# ip nat pool pool_a 200.1.1.1 200.1.1.254 netmask 255.255.255.0

R(config)# ip nat inside source list 10 pool pool_a

PAT  هي نفس الاوامر في الطريقة السابقة لكن يكون الفرق في عدد العناوين في (pool_a) بحيث يكون اقل من العناوين الداخلية بكثير وبالغالب تكون عنوان واحد:

R(config)# ip nat pool pool_a 200.1.1.1 200.1.1.1 netmask 255.255.255.0

الفرق بين Switched Port و Routed Port

منفذ الايثرنت (Ethernet Port)

ال (Ethernet) هي نوع من أنواع الشبكات المحلية (LAN)، وتسمى المنافذ المستخدمة لربط الأجهزة حسب سرعة المنافذ ب (Ethernet, FastEthernet, GigaEthernet, 10GigaBitEthernet) وجميعها لها نفس الخصائص سوى أنها تختلف في سرعة نقل البيانات.

جميع الأطراف المرتبطة بالشبكة المحلية يجب  أن تحتوي على منفذ ايثرنت (Ethernet Port)، فأجهزة (PCs, IP printer, IP camera) وكذلك الخوادم (Servers) تحتوي على منفذ او منافذ ايثرنت لربطها لمنافذ الايثرنت الموجودة في السويشتات، وايضا أجهزة الراوتر فيها منفذ أو منافذ ايثرنت كون هذه الأجهزة  تربط الشبكات المحلية معا مباشرة او من خلال شبكات (WAN).

 عندما يكون منفذ الايثرنت مستخدم في أجهزة السويتش، فإنه يكون بوضعية (switched port) اي أن له خصائص واوضاع تختلف في حال أستخدمت في أجهزة الراوتر والتي تكون بوضعية (routed port).

Switched Port
عندما يستخدم منفذ الايثرنت في سويتش (Layer 2) فإنه يكون بوضعية (switched port) فلا يلزمة عنوان من عناوين الطبقة الثالثة (IP address)، وإنما يتقبل خصائص الطبقة الثانية فنظام عمله يكون إما (access mode) أو (trunk mode). المنافذ العاملة بنظام ال (access mode) تحدد تبعيتها لأي شبكة (VLAN). كما يدخل بحسابات (Spanning Tree Protocol) للتحقيق من عدم وجود (layer 2 loop)

Routed Port
منفذ الايثرنت المستخدم في أجهزة الراوتر او في سويتشات (Layer 3) يكون بوضعية (routed port) أي أنه يجب تحديد عنوان له من عناوين الطبقة الثالثة (IP address) لكي يعمل، ويكون هذا المنفذ بمثابة بوابة العبور (gateway) لعناصر الشبكة المحلية لبقية الشبكات.