ITパスポート 2015年 秋期 問67

NAT（Network Address Translation）の機能について【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. NATの語を見て、「アドレスを変換する仕組み」と理解する。英語の Network Address Translation を日本語にすると「ネットワーク アドレス の 翻訳（変換）」です。
2. 各選択肢を「何を別の何に変えるか」で読み替える。
3. 次に、他の技術（MACアドレス、ホスト名、DNSなど）の役割を思い出して比較する。
4. 「IP⇔IP（プライベート⇔グローバル）」を扱うものがNATなので、エを選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: IPアドレスをコンピュータのMACアドレスに対応付ける。
  • これはARP（Address Resolution Protocol：アドレス解決プロトコル）が行う役割です。MACアドレスは「機器固有の物理アドレス（Media Access Control）」で、同一LAN内でIPアドレスからMACアドレスを調べるために使います。NATはMACアドレスとは直接関係ありません。
• イ: IPアドレスをコンピュータのホスト名に変換する。
  • これはDNS（Domain Name System：ドメインネームシステム）が行います。DNSは「www.example.com」のようなホスト名をIPアドレスに変換（名前解決）します。NATは名前ではなく「IPアドレス同士の変換」です。
• ウ: コンピュータのホスト名をIPアドレスに変換する。
  • これもDNSの逆向きの説明（ホスト名→IP）に関する話で、NATの役割ではありません。
• エ: プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに対応付ける。
  • NATはまさにこれを行います。家庭用ルータが内部の複数端末のプライベートIPを1つ（または少数）のグローバルIPに対応付け、インターネット通信を可能にします。

よくある誤解

1. NATは「ホスト名（例：www）をIPに変換する」と思う。
   • 実際はDNSが名前とIPを対応付けます。NATは「IPを別のIPに書き換える」機能です。
2. NATはMACアドレスを扱うと思う。
   • MACは同一ネットワーク（LAN）内の物理的な識別子で、IPとMACの対応はARPで行います。NATはルータなどでIPヘッダを書き換えますが、MACは別層の話です。
3. NATがあればすべての通信問題が解決すると考える。
   • NATはIPv4アドレス枯渇の回避や簡単なプライバシー確保に役立ちますが、外部から内部へ直接接続されにくくなる（サーバ公開が難しい）、P2Pや一部のアプリで問題が出るなどの制約もあります。

補足コラム

• NATの種類：
  • スタティックNAT（固定対応付け）とダイナミックNAT（接続時に割り当て）があります。多くの家庭用ルータはさらにポート番号まで含めて変換するPAT（Port Address Translation、別名NAPT：Network Address and Port Translation）を使い、1つのグローバルIPで多くの内部端末を区別します。
• 実例：家庭のスマホAとパソコンBが同じルータを通じてWeb閲覧すると、ルータは内部のそれぞれのプライベートIPとポート番号を、外向けのグローバルIPと別々のポートに変換して通信を仲介します。
• IPv6時代：IPv6は充分なアドレス空間を持つため、原理上はNATが不要になります。ただし現実には移行期間が長く、NATはまだしばらく使われます。

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