Nếu bạn sống trong một hộ gia đình thông thường, bạn có thể có điện thoại thông minh, máy tính xách tay, TV thông minh và có thể cả máy chơi game đều được kết nối Internet cùng một lúc. Tất cả các thiết bị này đều dùng chung một địa chỉ IP công cộng do ISP của bạn cung cấp. Vì vậy, khi bạn tải video trên điện thoại, làm thế nào bộ định tuyến biết gửi video đó đến điện thoại của bạn chứ không phải tới TV thông minh của bạn?
Điều kỳ diệu đằng sau điều này là một quá trình được gọi là Dịch địa chỉ mạng (NAT).
Địa chỉ IP riêng tư và công cộng
Bộ định tuyến của bạn tạo ra một mạng cục bộ, riêng tư trong nhà bạn. Nó chỉ định một địa chỉ IP riêng (thường bắt đầu bằng 192.168... hoặc 10.0...) cho mọi thiết bị được kết nối với Wi-Fi. Tuy nhiên, những địa chỉ riêng tư này không thể định tuyến được trên internet công cộng.
Vai trò của NAT
Khi bạn nhấn vào liên kết video trên điện thoại, điện thoại sẽ gửi yêu cầu đến bộ định tuyến. Bộ định tuyến xem xét yêu cầu và thực hiện một số điều sau:
- Nó ghi lại địa chỉ IP riêng của điện thoại của bạn trong bảng dịch.
- Nó thay thế IP riêng của điện thoại của bạn bằng địa chỉ IP công cộng của bộ định tuyến.
- Nó gán một "số cổng" duy nhất cho yêu cầu và gửi nó ra internet.
Đối với máy chủ video, yêu cầu có vẻ như được gửi trực tiếp từ bộ định tuyến. Máy chủ gửi dữ liệu video trở lại địa chỉ IP công cộng của bộ định tuyến, được gắn thẻ với số cổng cụ thể đó.
Cung cấp gói hàng
Khi dữ liệu video đến nhà bạn, bộ định tuyến sẽ kiểm tra số cổng trên dữ liệu đến, xem bảng dịch của nó và nói: "À, cổng 55432 khớp với yêu cầu do điện thoại thông minh đưa ra ở IP riêng 192.168.1.5." Sau đó nó sẽ chuyển tiếp dữ liệu đến điện thoại của bạn.
Toàn bộ quá trình dịch địa chỉ và kiểm tra cổng này diễn ra tính bằng mili giây với hàng nghìn gói mỗi giây, đảm bảo mọi người trong nhà đều nhận được dữ liệu chính xác mà không bị nhiễu.