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。
初級の解説は準備中のため、初級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
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。
- 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
- 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
- 外向けには、回線の公開IPを家族で共有する
- 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
アニメーション『NAT(プライベートIPを公開IPに変換)』を開く
⚠️ 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
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. ポート番号は何を表す?
問2. 本文でいう「プライベートIP」の説明として正しいのは?
問3. 本文によれば、NATで公開IPを家族で共有する根本の理由は?
問4. 本文が挙げるNATの重要な性質はどれ?
問5. 本文が「うまくいかないとき」に挙げる住所の重複とは?
問6. 家の中だけで通じ、外には出ない住所を何と呼ぶか答えてください。
問7. 誰宛の返事かを見分けて正しい機器へ返すために、ルーターが持っている表を何と呼ぶか答えてください。
問8. NATを一言でいうと?