基本情報技術者の勉強法 ～NATとNAPT～
おはようございます。このブログは基本情報技術者に合格するための勉強法をまとめたブログです。今回の記事ではテクノロジの分野で出題されるNATとNAPTの勉強法についてお話していこうと思います。
インターネットの世界
インターネットはグローバル IPアドレスで構築されています。ですので、グローバルIPアドレスを持つ機器やコンピューターしかネットワークにはアクセスできません。
しかし、家庭用の機器や企業内のコンピューターはふつうプライベートIPアドレスが割り当てられています。
そこで、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを変換する必要があります。その機能がNATとNAPTです。
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスについて詳しく知りたい方はこちらから。
NATとは
NATはグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換する技術の一つです。ネットワークアドレス変換とも言います。
プライベートIPアドレスを持ったコンピューターは、そのままではインターネットにアクセスできません。なので、持っているプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換するのです。
NATでは、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを1対1で変換します。
NATの仕組み
NAT機能を持っているのはルータです。皆さんの家庭や学校、会社にもありますよね？ルータにはプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する役割があります。
家庭や企業内のコンピューターはルータに接続されます。そして、ルータがそれぞれのIPアドレスを変換しています。
ルータには、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスの2つが割り当てられています。LAN内のコンピューターがインターネットに接続する際には、ルータの持っているグローバルIPアドレスを使ってアクセスします。
こちらの画像でイメージしてください。
まず、LAN内のコンピュータがネットワークにアクセスするときは、ルータにアクセスします。そこで、IPアドレスの変換が行われます。
サーバに要求が到達すると、サーバはルータに受けて応答をします。応答を受け取ったルータは、そのままLAN内のコンピューターに向けて横流しします。
伝言ゲームのようなものですね。
NAPTとは
NAPTはNATと同様にプライベートアドレスをグローバルアドレスに変換する技術です。ただし、NAPTのほうが高性能です。NATのアップグレード版だと考えてください。
NAPTでは、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを多対1で変換します。
NAPTの仕組み
NAPT機能も同じくルータが持っています。動作はほぼ全てNATの場合と同じです。
唯一違うのは、変換するのが1対1ではなく、多対1ということです。
この機能を実現させるために、IPアドレスの変換に加えて、ポート番号の変換も同時に行っています。
複数個コンピュータがあっても、それぞれのポート番号を別々にするとこで、多対1の変換を可能にしています。
まとめ
- NATとNAPTはプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレス変換する機能
- NATは1対1で、NAPTは多対1で変換する
過去問に挑戦
インターネット接続用ルータのNAT機能の説明として，適切なものはどれか。
- インターネットへのアクセスをキャッシュしておくことによって，その後に同じIPアドレスのサイトへアクセスする場合，表示を高速化できる機能である。
- 通信中のIPパケットから特定のビットパターンを検出する機能である。
- 特定の端末あてのIPパケットだけを通過させる機能である。
- プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。
プライベートIPアドレスの複数の端末が，一つのグローバルIPアドレスを使ってインターネット接続を利用する仕組みを実現するものはどれか。
