NATの仕組みとは？　NATの種類から仕組みまで詳しく解説します！

NATは「ナット」と呼び、「ネットワークアドレス変換」のことを指します。送信元のIPアドレスをルールに沿って他のIPアドレスへ変えることです。

NATには大きく分けて4つの種類があり、それぞれ特徴が異なります。また、NATの仕組みや使い道を理解しているといいでしょう。これから、NATについてご説明しますので参考にしてください。

NATの概要と仕組みとは？

NATとは「network address translation」を略したもので、ネットワークアドレス変換ともいいます。具体的には送信元や宛先IPアドレスを、別のIPアドレスに変換することです。

主にNATはインターネット接続口で利用します。例えば、プライベートIPアドレスとして使用するものをグローバルIPアドレスへ変換するのです。

そして、今までは使えなかった場面でも、インターネットへ接続できるようになります。宛先がグローバルIPでも、送信元のIPがプライベートIPだった場合、返信の宛先はプライベートIPです。

しかし、インターネット上にルートがないと、返信時のパケットは破棄されてしまいます。そのため、家庭ネットワークと社内ネットワークの境界にNatルータを設け、通信できるように変換しているのです。

「外部ネットワーク」から「内部ネットワーク」にする方法とは、インターネット上で社内ローカルネットへパケットを転送することを指します。この場合、Natルータで宛先IPアドレスを「グローバルアドレス」から「プライベートアドレス」に変換しなければなりません。

NATの仕組みは、これを行い内部ネットワークへアドレス変換しているのです。逆に、「内部ネットワーク」から「外部ネットワーク」にする時は、Natルータで宛先IPアドレスを「プライベートアドレス」から「グローバルアドレス」に変換します。NATの処理は、外部から内部の時はルーティング後、外部から内部へはルーティング前に行われるのが一般的です。

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NATの種類とは？

NATは「動的NAT」「動的NAPT」「静的NAT」「静的NAPT」の４種類に分けられます。

「動的NAT」とは、NATプールと言う変換後アドレスリストを使用し、送信元IPアドレスを未使用アドレスに変換することです。NATプールを使い切った後は、クライアントは接続できなくなります。

「動的NAPT」は、送信元IPアドレスを、グローバルIPアドレスに変換することです。送信元のポート番号を、使用していないポート番号に変換します。大企業や一般家庭でも使う一般的な方法です。

「静的NAT」はIPアドレス1つを、別のIPアドレス１つに変えています。具体的にはグローバルIPをプライベートIPに変換することです。

「静的NAPT」は、IPアドレス１つに対して、別のIPアドレスとポート番号に変えられます。ポート番号を指定する必要があり、番号に対して１対１で変換する決まりです。

NATの使い道とは？

NATの使い道の一つが、プライベートアドレスからグローバルアドレスに変換したい時です。

これを行えば、インターネットで返る際、通信経路の確保ができます。例えば、プライベートアドレスからインターネットへ出たい時、動的NAPTを行うことで、接続できるようになるのです。

他の使い道として、企業で立ち上げたプライベートIPアドレスサーバを外部へ公開する時にも利用します。

例えば、企業内プライベートアドレスが5つしかない時です。外部公開のWebサーバを出した時、ブロードキャストアドレスとネットワークアドレスで2つ使ってしまうでしょう。よって、グローバルアドレスは3つしか残りません。そこでNATを使用すれば、5つともグローバルIPアドレスとして利用できるのです。

NATを利用すれば、家庭で振り分けられているプライベートIPアドレスを使い、グローバルIPアドレスに変換してインターネットが使えるようになります。

まずはNATの仕組みや種類を理解し、どの方法が最適かを判断できるといいでしょう。NATはプライベートIPアドレスの保護という役割も担っているため、積極的に利用してみてください。