# NATとポート — 家の住所を1つの公開住所にまとめる

> レベル: 初級 ／ 対象: 大人
> 出典: Kotowary — https://kotowary.com/learn/units/nat-and-ports?level=beginner&audience=adult
家の中の機器はみな、外には出ない**家の中だけの住所**を持っています。外に出るときだけ、ルーターが**1つの公開住所**に付け替えます。この付け替えが**NAT**です。

## これは何をする係？

家の中のスマホ・PC・テレビは、それぞれ**プライベートIP**※1（家の中だけの住所）を持っています。でも、そのままでは外の世界に出られません。

外に出るときは、**ルーターが1つの公開IP**※2（世界に通じる住所）に付け替えます。これが**NAT**※3です。家族みんなが、1つの表札を共有して外とやり取りするイメージです。

**登場人物メモ**:

- **※1 プライベートIP** — 家の中だけで通じる住所（192.168.x.x など）。外には出ない
- **※2 公開IP（グローバルIP）** — 世界に通じる住所。回線に1つ割り当てられる
- **※3 NAT** — 家の中の住所を、外向けの公開住所に変換する仕組み

## なぜ必要？

理由は、**世界の住所（IPv4）が足りない**からです。

1. インターネットの住所（IPv4）は数に限りがあり、機器全部に配れない
2. そこで**家の中は使い回し**の住所（プライベートIP）で済ませる
3. 外向けには、**回線の公開IPを家族で共有**する
4. 誰宛の返事かは、ルーターが**変換表**を見て正しい機器へ返す

こうして、限りある住所を無駄なく使い回しています。

## ポート＝部屋番号

住所（IPアドレス）が「建物」なら、**ポート**※4は「その中の部屋番号」です。

- 同じ機器でも、**Web宛・メール宛**などをポートで見分ける
- ルーターは「どの機器の・どのアプリ宛か」を、住所とポートの組で管理する
- だから1つの公開IPでも、家族の通信がごちゃ混ぜにならない

**登場人物メモ**:

- **※4 ポート** — 同じ機器の中の窓口番号。どのアプリ宛かを表す

::diagram{name="nat"}

## ⚠️ うまくいかないとき

- **外から入れない** — NATは「中から始めた通信」しか通さない。外からの呼び出しは基本届かない
- **二重NAT** — ルーターが2段になり、変換が二重で通信不良になる
- **住所の重複** — 家の中の住所を配り間違えると、機器同士がぶつかる

住所の付け替えを担うのは [ルーター](/learn/units/router) です。名前とIPの変換を担う [DNS](/learn/units/dns) とセットで覚えると、外への出口がつかめます。