図解でかんたん!NAT(Network Address Translation)入門:プライベートIP⇔グローバルIP変換の流れ

IPアドレス

IPv4枯渇問題への対応策NATとは・・・

1_とりあえず図解化

図解:NATルーターが内部ネットワークのプライベートIPアドレスを外部向けのグローバルIPアドレスに変換し、複数端末が1つのグローバルIPでインターネット通信を行う仕組みを示す

NAT(Network Address Tanslation)とは内部ネットワークのプライベートIPアドレス
外部のグローバルIPアドレスとでアドレス変換を行う仕組み。

限られたグローバルIPアドレスを、内部ネットワークの複数の機器(プライベートIPアドレス)で共有して使用することが出来ます

2_一言で表すと・・・

NATを一言で表すなら、変換です。

NATは内部ネットワークのプライベートIPアドレスと外部のグローバルIPアドレスの間で、情報のやり取りを可能にするためのアドレスの変換(translation)を行う仕組みです。これにより、内部のネットワーク構造を隠蔽しながら外部との通信が確立されます。

3_何かに例えると・・・

NATを別の比喩で表すと、電話交換手のような仕組みです。

たとえば、大企業では外部からの連絡用に1つの代表電話番号が公開されています。しかし、実際には各社員がそれぞれ別の内線番号で対応しています。外部の相手が企業に電話すると、交換手がその呼び出し内容を聞き取り、適切な内線へと回線をつなぎます。

同様に、NATでは内部ネットワークのたくさんのプライベートIP(内線番号)を、1つ(または限られた数)のグローバルIP(代表番号)にまとめて外部と通信します。ルータ等の変換器がこの「交換手」として、どの内部機器に通信を振り分けるかを管理しているのです。これにより、内部の詳細なアドレス構造が外部には隠れ、セキュリティとアドレスの効率的な利用が実現されます。

このように、NATは電話交換手のように、外部とのやり取りを1つの窓口で行いながら、内部ではそれぞれの機器へ正しく振り分ける役割を担っています。

4_なぜ必要なのか

NATは、①約43億個のグローバルIPv4アドレスを効率的に活用しながら、
内部ネットワークの本当のアドレスを隠してセキュリティを向上させ、
外部との通信を可能にするために必要な仕組みです。

5_【復習】プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスって何だっけ?

グローバルIPアドレスの概略

図解:家庭のルーターに割り当てられたグローバルIPアドレスがインターネット上の一意の住所として機能し、外部サーバーと通信する流れを示す

プライベートIPアドレスの概略

図解:家庭や企業のLAN内で使用されるプライベートIPアドレス。ルーター内部でデバイス同士が通信する仕組みを表す

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