NATとは(Network Address Translation)、IPアドレスを変換する技術のこと。
このページでは、そもそもIPアドレスって何？という方から、NATって要するにどんな仕組みなの？というのを知りたい方向けに、NATの概要が分かるよう３分で解説します。
ネットワークエンジニアを目指す方であれば知らないと恥ずかしい超・基本知識です。是非最後までご覧ください。
NATとは？
NAT(Network Address Translation)は、その名の通りネットワークのアドレス（IPアドレス）を変換する技術のこと。主にグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換することを目的としてとして利用されます。
IPアドレス（Internet Protocol Address）は、インターネットの世界における住所のこと。インターネットに接続する全てのコンピュータ（スマートフォン）１つ１つに、IPアドレスが割り当てられています。
IPアドレスは、インターネットの世界における住所であるため他の機器と重複することはありません。重複した場合インターネット障害が発生するため、ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）という団体によって一元管理されています。
IPアドレスは全世界で約43億個しか存在しないため、いつかは新しく製造されたネットワーク機器に新規割り当てができないという問題が存在しています。その問題を解決するために考え出されたのがグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスという考え方です。
簡単に説明すると、インターネットに接続するネットワーク機器にはグローバルIPアドレスを、それ以外の機器は家庭内・企業内でのみ利用するプライベートIPアドレスを割り当てましょうという仕組みです。
インターネットに接続しない限りは、グローバルIPアドレスは必要ないため、仲間内（家庭内・企業内）で重複しないプライベートIPアドレスを当てておけばOK。これで、数少ないIPアドレスを友好的に活用することが可能になります。
プライベートIPアドレスが割り当てられている機器はインターネット通信が行えません。あくまでもプライベートIPアドレスは家庭内・企業内でのみ有効なアドレスだからです。
そこで、プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに一時的に変換してプライベートIPアドレスが割り当てられている機器もインターネットに接続できるようにする仕組みが考え出されました。それがNATです。
NATを利用することで、プライベートIPアドレスが割り当てられている機器も、インターネットに接続することが可能となります。グローバルIPアドレスの割り当てを最小限にしつつ、数多くのネットワークをインターネット接続を可能にできるのです。
【図解】NATの仕組み
NATでは、NAT対応のルーターが送信元IPアドレスをプライベート⇒グローバルに変換します。
送信元のIPアドレスがグローバルIPアドレスに変換されるので、この通信は送信元も送信先もグローバルIPアドレスとなります。したがって、インターネットの通信が正常に行われます。
また、逆にインターネットの先からメールが届いた際にはグローバル⇒プライベートへの逆の変換が行われます。
NATは決して難解な仕組みではありませんので、この機会にしっかりと理解しておくことが重要です。
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