NAT

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インターネット接続の要、ネットワークアドレス変換とは?

多くの機器がインターネットに接続されている現代社会において、ネットワークを円滑に運用するために欠かせない技術の一つに「ネットワークアドレス変換」があります。これは、略して「NAT」と呼ばれています。 私たちの家庭や会社など、比較的小規模なネットワーク内では、機器に「プライベートIPアドレス」と呼ばれる番号が割り当てられています。これは、いわば各家庭内でのみ通用する電話番号のようなものです。この番号は、インターネット上では直接使えません。インターネット上では、「グローバルIPアドレス」と呼ばれる、世界中で通用する電話番号のようなものが必要です。 NATは、まさにこのプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する役割を担っています。家庭内にある複数の機器がインターネットに接続しようとするとき、NATはそれぞれの機器からの通信を、あたかも一つのグローバルIPアドレスから出ているように見せかけます。そして、インターネットからの返答を受け取ると、NATはそれを正しい機器に振り分けます。 これは、限られた数のグローバルIPアドレスを複数の機器で共有できることを意味します。グローバルIPアドレスは数が限られており、すべての機器に個別に割り当てるのは現実的ではありません。NATのおかげで、多くの機器が一つのグローバルIPアドレスを共有してインターネットに接続できるようになり、インターネットの利用がより円滑になっています。 さらに、NATはセキュリティの向上にも役立っています。プライベートIPアドレスはインターネット上から直接アクセスできないため、外部からの不正アクセスから内部の機器を守ることができます。NATは、いわば家の門番のような役割を果たし、外部からの不必要なアクセスを遮断することで、ネットワークの安全性を高めています。 このように、NATはインターネットの普及に大きく貢献し、私たちの生活を支える重要な技術となっています。
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NAPTで複数機器を快適インターネット接続

家庭や会社といった比較的小規模な場所で、複数の機械がたった一つのインターネット接続口を使って、同時に広大なインターネットの世界へと繋がることを可能にする技術があります。それが、頭文字を取ってナプトと呼ばれる、正式名称「網状番地口変換」という技術です。インターネットの世界では、それぞれの機械を一意に識別するために、住所のような役割を果たす「世界共通番地」が用いられています。しかし、この世界共通番地は数が限られており、全ての機械に一つずつ割り当てるのは難しいのが現状です。 そこで登場するのがナプトです。ナプトは限られた数の世界共通番地を、複数の機械で共有できるようにする、まるで魔法のような技術です。では、どのようにして複数の機械を一つの世界共通番地で区別しているのでしょうか?それは、「口番号」と呼ばれる番号を用いることで実現しています。それぞれの機械がインターネットに接続する際に、ルーターと呼ばれる機械が、異なる口番号を割り当てます。これにより、世界共通番地は同じでも、口番号が異なるため、それぞれの機械を区別できるようになります。 ナプトは家庭や会社で利用される繋ぎ手となる機械に広く組み込まれており、インターネット接続を支える重要な技術となっています。個々の機械に世界共通番地を割り当てる必要がないため、貴重な世界共通番地の節約にも繋がります。さらに、ナプトは安全面でも大きな役割を果たします。外部からの不正な侵入を防ぐ、いわば門番のような役割を果たすことで、繋げている機械への攻撃を防ぎ、安全性を高めます。このように、ナプトはインターネットを快適かつ安全に利用するために、なくてはならない技術なのです。
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NATで複数機器をインターネットへ

家庭や会社など、限られた場所で使う情報機器の集まりを、地域情報網と呼びます。この網の中では、それぞれの機器に、その場限りの識別番号である私用住所が割り当てられます。この番号は、世界中で共通して使われる住所である、全体住所とは異なります。全体住所は、インターネットのような広大な情報網で、それぞれの機器を特定するために使われます。私用住所は、地域情報網の中だけで通用し、そのままではインターネットに接続できません。 そこで登場するのが、網住所変換という技術です。これは、複数の機器が一つの全体住所を共有して、インターネットに接続できるようにする仕組みです。地域情報網の中の機器がインターネットにアクセスしようとすると、網住所変換装置が、その機器の私用住所と、送りたい情報の行き先を記録します。そして、全体住所を使って情報をインターネットに送ります。 インターネットから返信が来ると、網住所変換装置は、記録しておいた情報をもとに、どの機器に送るべきかを判断し、私用住所に変換して該当の機器に届けます。このように、網住所変換によって、多くの機器が一つの全体住所を共有してインターネットに接続できるようになります。全体住所は数が限られているため、この技術は全体住所を有効に活用するために大変重要です。また、外部から地域情報網内の機器に直接アクセスできないため、セキュリティ対策としても有効です。網住所変換によって、インターネット接続のコスト削減と安全性の向上が実現しています。 近年、情報機器の爆発的な増加に伴い、全体住所の枯渇が深刻化しています。この問題を解決するため、新しいIPv6という仕組みに徐々に移行しつつあります。IPv6では、全体住所の数が大幅に増えるため、網住所変換の必要性は薄れていくと考えられます。しかし、セキュリティ対策としての役割は依然として重要であり、今後も様々な形で活用されていくでしょう。
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プライベートアドレスとは?わかりやすく解説

- プライベートアドレスとは インターネット上の住所を例に挙げると、個々の機器を識別するIPアドレスは、一戸建ての家に例えることができます。しかし、家の中でもそれぞれの部屋を区別するように、ネットワークに接続された機器もそれぞれ区別する必要があります。この部屋番号のように、家庭内や社内など、限られた範囲のネットワーク内で機器を識別するために使用されるのがプライベートアドレスです。 家の外から部屋番号だけでは特定の家を特定できないように、プライベートアドレスもインターネット上から直接アクセスすることはできません。これは、セキュリティ上の観点から重要な仕組みです。外部から直接アクセスできないため、悪意のある第三者から家庭内や社内の機器を守ることができます。 プライベートアドレスは、インターネット上で公開されているグローバルアドレスとは異なり、限られた範囲内で自由に使うことができます。そのため、家庭や会社など、小規模なネットワークを構築する際に便利な仕組みです。 ただし、プライベートアドレスを使用している機器は、そのままではインターネットに接続できません。インターネットに接続するには、NATなどの技術を用いて、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必要があります。
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IPマスカレード:自宅ネットワークをインターネットへ

- IPマスカレードとはインターネットに接続する際、私たちの使っているパソコンやスマートフォンには、それぞれ固有の番号であるIPアドレスが割り振られています。しかし、世界中のあらゆる機器に個別のIPアドレスを割り当てるのは、資源の観点から難しいのが現状です。そこで登場するのが「IPマスカレード」です。IPマスカレードは、複数の機器が一つのグローバルIPアドレスを共有してインターネットに接続できるようにする技術です。例えば、家族全員がそれぞれスマホやパソコンを使っていても、自宅に引かれたインターネット回線は一つです。この時、IPマスカレードが活躍します。IPマスカレードは、自宅にあるルーターなどのネットワーク機器が、それぞれの機器にプライベートIPアドレスを割り当て、外部との通信時に、自身の持つグローバルIPアドレスに変換することで実現します。このように、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ことを「ネットワークアドレスポート変換」、英語の頭文字をとって「NAPT」と呼びます。IPマスカレードは、NAPTの代表的な技術の一つと言えるでしょう。IPマスカレードのおかげで、私たちは限られたグローバルIPアドレスを効率的に利用し、インターネットを楽しむことができます。まさに、現代のインターネット社会を支える縁の下の力持ちと言えるでしょう。