ネットワークの基本的な理解として、LAN内の通信はMACアドレスを用いて行われ、ネットワーク外への通信はルーターを介してIPアドレス（特にグローバルIP）を使用するという点は広く理解されています。しかし、LAN内の機器に割り当てられたプライベートIPアドレスがどのように使われ、なぜNAPT（Network Address Port Translation）が必要なのかという点に疑問を持つこともあります。この記事では、その疑問に対して、プライベートIPとグローバルIPの使い分けと、NAPTの役割について詳しく解説します。
LAN通信とインターネット通信の基本
LAN内での通信は、デバイス同士が直接MACアドレスを用いてデータをやり取りするため、インターネット上のグローバルIPアドレスを使用する必要はありません。これにより、LAN内での通信は非常に高速で効率的に行うことができます。しかし、LAN内のデバイスがインターネットにアクセスするためには、グローバルIPアドレスが必要です。これを実現するために、ルーターは通常、プライベートIPアドレスを持つLAN内の機器と、外部のネットワークとの間でIPアドレスを変換します。
NAPTとは何か？
NAPT（Network Address Port Translation）は、複数の機器が1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アクセスできるようにする技術です。NAPTを使用することで、LAN内の複数の機器がインターネットを利用する際に、それぞれ異なるポート番号を使って一つのグローバルIPアドレスを介して通信します。これにより、インターネット上では外部から見えるIPアドレスは1つでも、内部での通信は個別に管理されます。
なぜプライベートIPを使うのか？
プライベートIPアドレスは、インターネット上では使用されず、特定のLAN内でのみ使用されるアドレスです。これを使う理由として、IPアドレスの枯渇を防ぐためと、ネットワーク内部での通信の効率化があります。インターネットで直接使用されるグローバルIPアドレスには限りがあるため、プライベートIPアドレスを使うことで、必要なIPアドレスの数を大幅に削減できます。
また、プライベートIPを使用することで、ネットワーク内のセキュリティが向上し、外部から直接アクセスできないため、ネットワークをより安全に保つことができます。
NAPTとMACアドレスの関係
NAPTの際に重要なのは、MACアドレスではなく、IPアドレスとポート番号の変換です。これは、MACアドレスはローカルネットワーク内でのみ使われるものであり、外部ネットワークに対しては意味がないためです。ルーターがインターネットと通信する際に、ローカルネットワーク内で使用されているプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換し、ポート番号を使って個別に識別することで、複数のデバイスが1つのIPアドレスを共有して通信を行えるようになります。
そのため、NAPTの機能では、MACアドレスではなく、IPアドレス（プライベートIPとグローバルIP）とポート番号の変換が重要な役割を果たします。
まとめ
LAN内での通信におけるMACアドレスとインターネット通信で使用するグローバルIPアドレスの違いや、NAPTを使用する意義について理解できたでしょうか。プライベートIPアドレスは、ネットワーク内で効率的に通信を行うために必要であり、NAPT技術を使用することで、複数のデバイスが1つのグローバルIPアドレスでインターネットにアクセスすることができます。これにより、IPアドレスの効率的な利用とネットワークセキュリティの向上が実現されるのです。
コメント