CGNAT چیست؟

اگر اینترنت شما خوب کار می‌کند، اما نمی‌توانید از بیرون خانه به دوربین، دستگاه ضبط تصویر یا سرور شخصی‌تان وصل شوید، ممکن است اتصال شما پشت CGNAT باشد. در این روش، ارائه‌دهنده اینترنت یک آدرس IPv4 عمومی را بین چند مشترک به اشتراک می‌گذارد. وب‌گردی، تماشای ویدئو و بیشتر ارتباط‌هایی که از داخل شبکه شروع می‌شوند معمولا برقرار می‌مانند؛ مشکل بیشتر زمانی دیده می‌شود که بخواهید از بیرون به دستگاهی در شبکه خود وصل شوید.

البته هر مشکل دسترسی از راه دور به معنی CGNAT نیست؛ تنظیمات مودم، فایروال، خود دستگاه یا یک روتر دوم هم می‌توانند علت باشند. در این راهنمای مبناتلکام می‌بینید CGNAT چگونه کار می‌کند، چطور آن را تشخیص دهید و برای نیاز خود چه راه‌حلی انتخاب کنید.

آشنایی با CGNAT

CGNAT مخفف Carrier-Grade Network Address Translation است؛ یعنی ترجمه آدرس شبکه در مقیاس ارائه‌دهنده اینترنت. تعداد آدرس‌های IPv4 محدود است و CGNAT به شرکت ارائه‌دهنده امکان می‌دهد چند مشترک را با یک آدرس IPv4 عمومی به اینترنت متصل کند. در این حالت، مودم شما ممکن است در سمت اینترنت آدرسی دریافت کند که فقط در شبکه ارائه‌دهنده کاربرد دارد و آدرس عمومی اختصاصی شما نیست؛ RFC 6888 نیز CGN را به‌عنوان اشتراک یک IPv4 میان چند مشترک تعریف می‌کند.

برای این کار، محدوده 100.64.0.0 تا 100.127.255.255 در نظر گرفته شده است. این محدوده آدرس عمومی اینترنت نیست. همچنین با آدرس‌های خصوصی رایج شبکه خانگی، مانند 192.168.1.10، تفاوت دارد: آدرس‌های 100.64 تا 100.127 برای فضای اشتراکی شبکه ارائه‌دهندگان تعریف شده‌اند. البته بعضی ارائه‌دهندگان ممکن است برای همین بخش از شبکه، از محدوده‌های خصوصی دیگر نیز استفاده کنند؛ بنابراین نبودن 100.64 در صفحه مودم به‌تنهایی CGNAT را رد نمی‌کند؛ این محدوده در RFC 6598 تعریف شده است.

CGNAT نام یک فناوری در شبکه است، نه نام یک نوع اینترنت. در اینترنت همراه هم ممکن است با آن روبه‌رو شوید؛ برای نمونه، گوشی یا مودم سیم‌کارتی می‌تواند از اپراتور آدرس غیرعمومی بگیرد و در نتیجه، اتصال مستقیم از بیرون به آن برقرار نشود. این موضوع به اپراتور و طرح سرویس بستگی دارد و از روی همراه یا ثابت بودن اینترنت نمی‌توان درباره IP عمومی نتیجه گرفت. اگر از مودم سیم‌کارتی استفاده می‌کنید، WAN IPv4 آن را مانند روش بخش تشخیص بررسی کنید؛ اگر با خود گوشی وصل هستید و آدرس سمت شبکه در تنظیمات آن مشخص نیست، درباره «IPv4 عمومی قابل‌دسترسی از بیرون» از اپراتور بپرسید. در چارچوب پیاده‌سازی CGN در RFC 7289، شبکه موبایل نیز یکی از مسیرهای دسترسی است.

CGNAT چگونه کار می‌کند؟

فرض کنید با گوشی خود سایتی را باز می‌کنید. درخواست ابتدا از گوشی به مودم می‌رسد. مودم آدرس داخلی گوشی را به آدرسی که در سمت اینترنت گرفته است ترجمه می‌کند. اگر اتصال پشت CGNAT باشد، درخواست سپس از دستگاه ترجمه آدرس ارائه‌دهنده هم عبور می‌کند و با یک IPv4 عمومی مشترک به سایت مقصد می‌رسد.

این تجهیزات، علاوه بر آدرس، شماره پورت هر ارتباط را هم ثبت می‌کنند تا وقتی پاسخ سایت برگشت، بدانند آن را به کدام مشترک و سپس به کدام دستگاه برسانند. به همین دلیل، بازکردن سایت و استفاده از بیشتر برنامه‌ها همچنان ممکن است.

مسئله در جهت عکس پیش می‌آید: شخصی بیرون از خانه می‌خواهد برای اولین بار به دوربین شما وصل شود. چون آن IP عمومی میان چند مشترک مشترک است، درخواست ورودی بدون تنظیمات لازم در شبکه ارائه‌دهنده مسیر مشخصی تا مودم شما ندارد.

Port Forwarding روی مودم خانگی فقط مرحله‌ای را کنترل می‌کند که در اختیار خودتان است. این تنظیم به‌تنهایی نمی‌تواند روی CGNAT شرکت ارائه‌دهنده پورت باز کند؛ راهنمای Port Forwarding یوبیکیوتی نیز تفاوت این دو مسیر را توضیح می‌دهد.

برخی راهکارهای خاص ارائه‌دهنده یا برنامه‌ها ممکن است ارتباط ورودی را به روش دیگری برقرار کنند، اما نباید وجودشان را برای هر سرویس فرض کرد.

چه تفاوتی با NAT مودم دارد؟

در هر دو حالت، آدرس‌ها ترجمه می‌شوند؛ تفاوت اصلی این است که چه کسی دستگاه NAT را کنترل می‌کند.

مثلا لپ‌تاپ شما ممکن است آدرس 192.168.1.20 داشته باشد؛ این، آدرس داخل خانه است و به‌خودی‌خود نشانه CGNAT نیست. برای تشخیص، باید آدرس WAN یا Internet IPv4 مودم را بررسی کنید. اگر مودم از ارائه‌دهنده IP عمومی گرفته باشد، NAT خانگی می‌تواند با تنظیم درست Port Forwarding، درخواست مشخصی را به یک دستگاه داخلی برساند؛ البته فایروال، تنظیمات دستگاه و محدودیت احتمالی ارائه‌دهنده نیز باید اجازه دهند.

اگر بین مودم اصلی و دستگاه شما یک روتر دیگر هم قرار دارد، ممکن است با دو NAT در داخل شبکه خودتان روبه‌رو باشید. این وضعیت شبیه بعضی نشانه‌های CGNAT است، اما راه بررسی و رفع آن یکسان نیست؛ ابتدا باید مشخص کنید آدرس خصوصی در کدام بخش از مسیر قرار گرفته است.

از کجا بفهمیم اینترنت ما پشت CGNAT است؟

برای بررسی CGNAT، فقط دو آدرس IPv4 لازم دارید:

1. IP مودم را ببینید: وارد پنل مودم شوید و در بخش Internet، WAN یا Status، عدد مقابل WAN IPv4 را یادداشت کنید. این عدد با آدرس ورود به پنل مودم، مثل 192.168.1.1، فرق دارد.
2. IP دیده‌شده در اینترنت را ببینید: با دستگاهی متصل به همان مودم، عبارت «what is my IPv4» را جست‌وجو کنید و عدد نمایش‌داده‌شده را یادداشت کنید. هنگام بررسی، VPN یا پراکسی را خاموش کنید.

حالا دو عدد را مقایسه کنید:

• یکسان‌اند و IP مودم عمومی است؟ به احتمال زیاد پشت CGNAT نیستید. البته این به معنی بازبودن پورت‌های مودم نیست.
• IP مودم بین 100.64.0.0 و 100.127.255.255 است؟ مودم شما IP عمومی نگرفته و اتصال در شبکهٔ ارائه‌دهنده از آدرس اشتراکی استفاده می‌کند.
• IP مودم با IP دیده‌شده در اینترنت فرق دارد و با 10، 192.168 یا 172.16 تا 172.31 شروع می‌شود؟ یک دستگاه دیگر پیش از رسیدن به اینترنت، آدرس را ترجمه می‌کند. این دستگاه ممکن است روتر دیگری در خانه یا ساختمان شما باشد یا در شبکهٔ ارائه‌دهنده قرار داشته باشد.

اگر دو روتر دارید: IP مودمی را بررسی کنید که مستقیما به سرویس اینترنت وصل است. اگر IP آن عمومی و با عدد دیده‌شده در اینترنت یکسان باشد، اختلاف IP روتر دوم از شبکهٔ داخل ساختمان شماست، نه CGNAT ارائه‌دهنده. اگر به مودم اصلی دسترسی ندارید، از پشتیبانی بپرسید آیا به سرویس شما «IPv4 عمومیِ قابل‌دسترسی از بیرون» اختصاص داده شده است یا نه. راهنمای تی‌پی‌لینک نیز مقایسه WAN IP با IP دیده‌شده در اینترنت را توضیح می‌دهد.

CGNAT چه مشکلی برای انتقال تصویر دوربین، بازی آنلاین و دسترسی از راه دور ایجاد می‌کند؟

اثر CGNAT به روش اتصال برنامه بستگی دارد، نه فقط به نام دوربین یا بازی.

انتقال تصویر دوربین

 اگر می‌خواهید با واردکردن IP خانه یا یک آدرس DDNS مستقیما به DVR، NVR یا دوربین وصل شوید، اتصال ورودی باید به دستگاه برسد. پشت CGNAT، Port Forwarding و DDNS روی مودم به‌تنهایی این مسیر را ایجاد نمی‌کنند. در مقابل، بعضی دوربین‌ها و دستگاه‌های ضبط تصویر از سرویس ابری یا P2P سازنده استفاده می‌کنند؛ دستگاه از داخل شبکه ارتباط را برقرار می‌کند و ممکن است بدون IP عمومی هم بتوانید تصویر را در برنامه سازنده ببینید. این امکان به مدل دستگاه، فعال‌بودن سرویس و شرایط شبکه بستگی دارد. برای نمونه، راهنمای Hikvision میان اتصال از طریق سرویس Hik-Connect و روش مستقیم یا DDNS که به تنظیم پورت نیاز دارد تفاوت می‌گذارد؛ راهنمای Hik-Connect مراحل اتصال از طریق سرویس سازنده را شرح می‌دهد.

بازی آنلاین

 بازی‌هایی که شما را به یک سرور مرکزی متصل می‌کنند ممکن است بدون مشکل اجرا شوند. محدودیت بیشتر در بازی‌ها یا قابلیت‌هایی دیده می‌شود که به ارتباط مستقیم بازیکنان، میزبانی بازی یا دریافت ارتباط ورودی نیاز دارند. ممکن است دستگاه وضعیت NAT را «Strict» یا «محدود» نشان دهد و اتصال به بعضی بازیکنان سخت‌تر شود. بااین‌حال، CGNAT و NAT Type یک مفهوم واحد نیستند و دیدن NAT Type محدود به‌تنهایی ثابت نمی‌کند علت آن CGNAT است. حتی در تعریف مایکروسافت، اثر حالت‌های Open، Moderate و Strict به امکان اتصال بین بازیکنان مربوط است، نه صرفا سرعت دانلود بازی؛ این تفاوت در مستندات شبکه بازی مایکروسافت توضیح داده شده است.

دسترسی از راه دور

 اگر در خانه یا شرکت سرور VPN، NAS یا برنامه‌ای دارید که باید از بیرون به آن وصل شوید، CGNAT می‌تواند جلوی اتصال مستقیم به آن را بگیرد. اما استفاده از یک VPN به‌عنوان کاربر با راه‌اندازی سرور VPN در محل خودتان فرق دارد: اولی معمولا ارتباط را از داخل آغاز می‌کند، دومی باید بتواند درخواست ورودی بگیرد. ابزارهای دسترسی از راه دور که از اتصال خروجی یا سرور واسط استفاده می‌کنند، بسته به طراحی‌شان می‌توانند بدون Port Forwarding هم کار کنند؛ Tailscale نمونه‌ای از اتصال بدون Port Forwarding را شرح می‌دهد.

اگر دسترسی مستقیم برقرار نشد، این موارد را به‌ترتیب بررسی کنید:

• آیا سرویس دسترسی از راه دور در تنظیمات دوربین، دستگاه ضبط یا سرور فعال است؟
• آیا فایروال مودم و دستگاه، ارتباط موردنیاز را مجاز می‌دانند؟
• آیا IP داخلی دستگاه تغییر کرده و Port Forwarding هنوز به آدرس قبلی اشاره می‌کند؟
• آیا پورت موردنیاز در مسیر اتصال باز است؟ حتی با تنظیم درست مودم، CGNAT می‌تواند مسیر ورودی را ببندد.

برای دسترسی مدیریتی، پیش از بازکردن مستقیم پورت‌های دوربین یا دستگاه ضبط تصویر، روش اتصال امن را بررسی کنید. سرور VPN داخل شبکه برای پذیرش اتصال از بیرون به مسیر ورودی قابل‌دسترسی نیاز دارد؛ بعضی ابزارهای شبکه خصوصی ارتباط را از داخل آغاز می‌کنند و می‌توانند پشت CGNAT کار کنند.

آیا CGNAT سرعت یا پینگ اینترنت را تغییر می‌دهد؟

CGNAT به‌خودی‌خود سرعت بسته شما را تعیین نمی‌کند و هر اتصال پشت آن لزوما پینگ بالایی ندارد. در بررسی فنی RFC 7021، اختلاف تأخیر و جیتر با حضور CGN در سناریوهای آزمایش‌شده کم بود؛ همان گزارش نیز تأکید می‌کند که آزمایش‌هایش محدود بوده‌اند و نتیجه را نمی‌توان به همه شبکه‌ها تعمیم داد.

در عمل، کیفیت تجهیزات ارائه‌دهنده، شلوغی شبکه، مسیر تا سرور مقصد، کیفیت اینترنت بی‌سیم یا خط و وای‌فای خانه می‌توانند بر سرعت و پینگ اثر بگذارند. اگر فقط میزبانی بازی یا اتصال به دوربین مشکل دارد ولی وب‌گردی و تست سرعت عادی‌اند، محدودیت ارتباط ورودی را بررسی کنید. اگر همه برنامه‌ها کندند یا پینگ در ساعت‌های خاص بالا می‌رود، صرف دیدن CGNAT علت مشکل را مشخص نمی‌کند؛ تست سرعت، پینگ و قطعی اتصال را در چند زمان و ترجیحا با کابل شبکه ثبت کنید.

ممکن است استفاده مشترکان از یک IP عمومی، در بعضی وب‌سایت‌ها باعث محدودیت یا چالش تأیید هویت برای کاربران بی‌تقصیر هم بشود؛ این رفتار به سیاست همان سایت بستگی دارد؛ Cloudflare این اثر جانبی اشتراک IP را بررسی کرده است.

برای رفع محدودیت CGNAT، IP عمومی، IP ثابت یا IPv6 کدام به کار می‌آید؟

اول مشخص کنید چه نوع دسترسی می‌خواهید. این سه گزینه یک کار واحد انجام نمی‌دهند:

• IP عمومی با IP ثابت یکی نیست. IP عمومی می‌تواند هر چند وقت یک بار تغییر کند. در این حالت، DDNS می‌تواند نام ثابتی را به آدرس جدید وصل کند؛ راهنمای دسترسی عمومی یوبیکیوتی این تفاوت را توضیح می‌دهد.
• ثابت‌بودن IP به‌تنهایی کافی نیست. اگر آدرس ثابت همچنان غیرعمومی و پشت CGNAT باشد، دسترسی مستقیم از اینترنت برقرار نمی‌شود. هنگام استعلام، عبارت «IPv4 عمومی قابل‌دسترسی از بیرون» را به کار ببرید و درباره امکان اتصال ورودی و پورت موردنیازتان سؤال کنید.
• IPv6 برای همه برنامه‌ها راه‌حل خودکار نیست. دستگاه مقصد باید آدرس IPv6 قابل‌مسیریابی داشته باشد، طرف مقابل بتواند با IPv6 وصل شود و فایروال اجازه ارتباط را بدهد. فعال‌بودن IPv6، CGNAT را از مسیر IPv4 حذف نمی‌کند؛ RFC 4864 نیز به نقش فایروال در حفاظت شبکه IPv6 می‌پردازد.
• اگر IP عمومی ارائه نمی‌شود، برای بعضی کاربردها می‌توان از سرویس ابری سازگار با دستگاه یا شبکه خصوصی مبتنی بر اتصال خروجی و سرور واسط استفاده کرد. کارکرد این روش‌ها به پشتیبانی دستگاه، دسترسی طرف مقابل و شرایط سرویس بستگی دارد؛ جایگزین یکسانی برای همه کاربردها نیستند.

جمع‌بندی

CGNAT به ارائه‌دهنده کمک می‌کند یک IPv4 عمومی را میان چند مشترک به اشتراک بگذارد. محدودیت اصلی آن معمولا در دریافت اتصال مستقیم از بیرون دیده می‌شود، نه در وب‌گردی روزمره. برای تشخیص، WAN IPv4 مودم را با IPv4 دیده‌شده در اینترنت مقایسه کنید و اگر روتر دیگری در مسیر دارید، آن را هم بررسی کنید. سپس بر اساس کاربردتان تصمیم بگیرید: دوربین با سرویس ابری ممکن است بدون IP عمومی کار کند؛ دسترسی مستقیم می‌تواند به IPv4 عمومی نیاز داشته باشد؛ و IP ثابت زمانی لازم می‌شود که ثابت‌ماندن خود آدرس نیز برایتان مهم باشد.

اگر مشترک مبناتلکام هستید، پیش از تهیه سرویس یا تجهیزات دسترسی از راه دور، از پشتیبانی بپرسید روی سرویس و آدرس شما IPv4 عمومی، امکان اتصال ورودی و در صورت نیاز IP ثابت ارائه می‌شود یا نه. صفحه سرویس VDSL مبناتلکام امکان تخصیص IP ثابت را مطرح می‌کند، اما شرایط ارائه باید برای سرویس خودتان تأیید شود.

سوالات متداول در رابطه با کاربرد CGNAT

در پایان برخی از سوالات شما را پاسخ داده‌ایم:

۱. آیا همه سرویس‌های TD-LTE از CGNAT استفاده می‌کنند؟

نمی‌توان فقط از روی نام TD-LTE نتیجه گرفت. نوع آدرس‌دهی به ارائه‌دهنده و شرایط همان سرویس بستگی دارد. WAN IPv4 مودم TD-LTE را با IPv4 دیده‌شده در اینترنت مقایسه کنید. اگر مودم IP عمومی نشان نمی‌دهد یا پنل آن اطلاعات کافی ندارد، از پشتیبانی درباره IPv4 عمومی و امکان دسترسی ورودی سؤال کنید.

۲. آیا تغییر DNS می‌تواند مشکل CGNAT را حل کند؟

خیر. DNS نام سایت را به آدرس تبدیل می‌کند؛ CGNAT در مسیر ترجمه آدرس و پورت اتصال قرار دارد. تغییر DNS به مودم شما IP عمومی نمی‌دهد و پورت ورودی روی تجهیزات ارائه‌دهنده باز نمی‌کند. البته اگر مشکل یک برنامه فقط در پیدا کردن نام سرور آن باشد، بررسی DNS موضوع جداگانه‌ای است.

۳. آیا ریست‌کردن مودم باعث می‌شود IP عمومی بگیریم؟

اگر منظورتان خاموش و روشن کردن مودم است، ممکن است IP آن تغییر کند، اما عمومی‌شدن IP تضمین نمی‌شود؛ نوع آدرس‌دهی را ارائه‌دهنده تعیین می‌کند. اگر منظورتان فشردن دکمه Reset و بازگردانی تنظیمات کارخانه است، این کار هم CGNAT را حذف نمی‌کند و ممکن است تنظیمات اتصال مودم را پاک کند. برای دریافت IPv4 عمومی، امکان ارائه آن را از شرکت اینترنت خود استعلام کنید.

۴. آیا DDNS بدون IP عمومی مشکل دسترسی به دوربین را حل می‌کند؟

برای اتصال مستقیم با IP و پورت، خیر. DDNS نامی را به IP خروجی شما وصل می‌کند، اما مسیر ورودی مسدودشده در CGNAT را باز نمی‌کند. اگر دوربین از سرویس ابری یا P2P سازنده پشتیبانی کند، ممکن است با آن روش جداگانه بتوانید تصویر را ببینید؛ این قابلیت را نباید با DDNS یکی دانست.

۵. آیا برای خارج‌شدن از CGNAT حتماً باید IP ثابت بخریم؟

خیر. برای خارج‌شدن از CGNAT در مسیر IPv4، باید از ارائه‌دهنده IPv4 عمومی بگیرید؛ این آدرس می‌تواند متغیر یا ثابت باشد. اگر عمومی متغیر دریافت کردید، DDNS می‌تواند تغییر آدرس را مدیریت کند. IPv6، سرویس ابری و بعضی شبکه‌های خصوصی نیز ممکن است مشکل دسترسی شما را حل کنند، اما استفاده از آن‌ها به معنی حذف‌شدن CGNAT از مسیر IPv4 نیست.