NATは現在不足しつつあるIPv4グローバルIPアドレスを節約し，管理作業を容易にするための技術です。インターネットへの接続台数が大幅に増えた現在では，インターネット接続に必須の技術と言えます。今回はこのNATと，その拡張であるPATを学習しましょう。

IPアドレスの分類

　IPアドレスはインターネット上でホストを識別するアドレスです。このため，重複は許されず，ユニークなアドレスが必要になります。ところが，その一方でインターネットの普及に伴い，ユニークなアドレスが不足しつつあります。そこで，RFC1918では「インターネットでルーティングされない」ローカル使用を前提にしたIPアドレス群を規定しています。

  • クラスA･･･ 10.0.0.0/8
  • クラスB･･･ 172.16.0.0/12
  • クラスC･･･ 192.168.0.0/16

　上記のクラスAで1つ，クラスBで16，クラスCで256のネットワークがローカルな使用を前提とした「プライベートIPアドレス」です。一方，ICANNに管理され，NICにより配布されるインターネット上でユニークなアドレスは「グローバルIPアドレス」と呼ばれます。

　所有するホストの台数分だけグローバルIPアドレスを割り当てることができれば問題はありませんが，グローバルIPアドレスは不足しつつあるので，台数分だけ割り当てられるのは稀です。このため，内部のネットワークではプライベートIPアドレスを使い，インターネットとのデータのやり取りの際にはグローバルIPアドレスに変換することで，少数のグローバルIPアドレスでもインターネットへ接続できるようにします。この技術がNAT（Network Address Translation）です。

　CiscoではNATで使うIPアドレスを以下の4つに分類しています。

  • 内部ローカルアドレス ･･･ 内部ネットワークのホストに与えられたアドレス。通常はプライベートIPアドレスが使われる
  • 内部グローバルアドレス ･･･ 外部ネットワーク（インターネットなど）で使用可能なアドレス。通常はグローバルIPアドレスが使われる
  • 外部ローカルアドレス ･･･ 外部ネットワークに存在するホストを，内部ネットワークのホストが識別するためのアドレス。グローバルIPアドレスである必要はない
  • 外部グローバルアドレス ･･･ 外部ネットワークに存在するホストに付けるアドレス。通常はグローバルIPアドレスが使われる

　内部と外部は，NATを実装するルータによって分断されます（図1）。

　図1 NATで使われる4つのアドレス
NATで使われる4つのアドレス