5分で理解できる！NATって何？

NATとは

NATとは、「Network Address Translation」略称であり、IPアドレスを変換する技術です。

一般的には、プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換、またその逆の変換を行う技術とされます。

似た技術としてはNAPT（Network Address Port Translation）があり、

こちらはIPアドレスの変換に加えて、ポート番号の変換も行います。現在では多くの場合、NATとしてNAPTが使用されています。

この機能は主にルーターなどのNW機器に組み込まれており、

グローバルIPアドレスに対して多くのノードをインターネットに接続することが可能となっています。

元々は枯渇し始めた IPアドレスを節約する技術ですが、グローバルIPアドレスを隠すという意味で、セキュリティの向上にもなります。

NATが必要な理由

企業LANのようなネットワークではプライベートIPアドレスを使用してネットワークが構築されています。

一方インターネットはグローバルIPアドレスを使用して構築されているネットワークです。

プライベートIPアドレスは色々な家庭や企業で利用されており、インターネット上にはルート情報がありません。

仮に企業LANからIPアドレスの変換を行わずにインターネットに接続したとすると、

宛先がグローバルIPアドレスであっても、戻りの通信の宛先がプライベートIPアドレスとなるため、インターネット上にはルートが存在しません。

そのため戻りのパケットが破棄されてしまい、通信することが出来ないのです。

そこでNATによるIPアドレス変換が必要となります。

NATは1対1のアドレス変換の技術なのですが、その変換方法は大きく2種類に分けられます。

スタティックNAT

1つは「スタティックNAT」です。

1つのIPアドレスを別のIPアドレスに1対1で変換します。社内に外部公開用のWebサーバーなどを設置する場合に利用されます。

こちらについては管理者が事前にNATルールを設定する必要があります。

ダイナミックNAT

もう1つは「ダイナミックNAT」になります。

こちらは、NAT変換で使用するIPアドレスのプールを設定しておくことで、

外部への通信が発生した時にそのプール内のIPアドレスを1つ使用してNAT変換を行います。

プール内の小さい値のIPアドレスから順々に割り振られていきます、

プールを使い切ったら以降のクライアントは接続できず、アドレスが回収されるまで待たされることになります。

グローバルIPアドレスが余っている組織が外部接続に使ったり、組織内でNWアドレスが重複しているような環境で使われることがあります。

1つのルータでダイナミックNATとスタティックNATの両方が設定されている場合は、スタティックNATの設定が優先されます。

NATオーバーロードとは

まとめ

普段自宅などで何気なく使用しているインターネットも、実は裏にはこんな仕組みが存在したんですね……。

普段当たり前に利用出来ていることって、その仕組み自体についてあまり調べたりする機会って少ないと思いますので、このような機会に一度調べてみるのも面白いかもしれませんね！

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