ネットワークエンジニアでフリーランスの日々

ネットワークエンジニアでフリーランスのサイトです

お問い合わせ

NATとは

NAT（Network Address Translation）＝ IPアドレスを別のIPアドレスに書き換える技術

LAN内の プライベートIPアドレス（例：192.168.1.10）を
インターネット用の グローバルIPアドレス に変換します。

なぜNATが必要なの？

理由は主に3つ：

① IPv4アドレス不足の解消（最重要）

企業や家庭内PCは無数にあるが、グローバルIPは有限。

→ たくさんの端末を 1つのグローバルIP でインターネットに出せる仕組みが必要。

② 内部ネットワークのセキュリティ向上

内部のプライベートIPが外部に見えないため、外部から直接攻撃されにくい。

③ ネットワーク設計の自由度

内部のアドレス体系を外部に合わせる必要がなくなる。

NATの種類（3種類だけ覚えればOK）

種類目的説明
Static NAT（静的NAT）1対1内部IPと外部IPを固定対応させる
Dynamic NAT（動的NAT）多対多内部→外部で複数のグローバルIPをプールで使う
PAT / NAPT多対1多数の内部端末→1つの外部IP（ポート番号で識別）

一番よく使われるのはどれ？

PAT

家庭用ルータも企業の出口も、ほとんどこれ。

内部100台 → グローバルIP 1つでOK。

動作の仕組み（PAT例）

内部PC 192.168.1.10 が Web にアクセスする場合：

Before NATAfter NAT
192.168.1.10:50001203.0.113.5:30010

内部端末は「192.168.1.10」だが
外部から見ると「203.0.113.5（外側IP）」に見える。

ポート番号（30010）でどの内部端末かを区別。

PATテーブルのイメージ

内部IP:Port変換後IP:Port
192.168.1.10:50001203.0.113.5:30010
192.168.1.11:50002203.0.113.5:30011
192.168.1.12:50003203.0.113.5:30012

多数の端末が1つのIPを共有できます。

Static NAT（静的 1対1 の例）

Webサーバなど外部公開したいときに使用：

内部IP外部IP
192.168.1.100203.0.113.10

これにより外部から203.0.113.10にアクセス可能。

Dynamic NAT（プールから割り当て）

内部PC → 外部へ出るとき、プールからグローバルIPを動的に割当：

プール例：203.0.113.10 〜 203.0.113.20

内部PCが10台 → 外部IPを10個バラバラに使える。

NATの利点と欠点

✔ 利点

  • IPv4アドレス節約
  • 内部アドレスの保護
  • ネットワーク設計が自由

❌ 欠点

  • アプリによってはNAT越えが難しい（SIP/FTPなど）
  • 外部から内部へ直接接続は不可（静的NATやポート開放が必要）
  • IPアドレスに依存するプロトコルは壊れやすい

IPv6時代の NAT

原則 IPv6 では NAT は不要。
ただし特殊ケースでは NPTv6 というPrefix変換が存在。

CiscoルータでのNAT設定例

PAT例（一番使う構文）

ip nat inside source list 1 interface GigabitEthernet0/0 overload
access-list 1 permit 192.168.1.0 0.0.0.255

まとめ

NATは「内部IP ↔ 別のIP」に変換する技術であり、
最も一般的なのは PAT（多対1） です。