問72
頻出度★★★
ブロードバンドルータなどに搭載されているNATの機能として，適切なものはどれか。
平成25年度 春期 ITパスポート試験 問72
テクノロジ系ネットワーク › ネットワーク応用
この問題の解説と、これまでの解答の記録です。
解説
問 72
不正解ア
グローバル IP アドレスとドメイン名を相互変換するのは DNS (Domain Name System) の役割であり、NAT ではない。DNS は www.example.co.jp のような人間が覚えやすいドメイン名を、通信に必要な IP アドレスへ対応付けて回答するしくみで、その対応表をもつのが DNS サーバである。名前から IP アドレスを引くことを正引き、IP アドレスから名前を引くことを逆引きという。ブロードバンドルータが DNS の問合せを中継する機能をもつことはあるが、それは NAT の機能ではない。
不正解イ
グローバル IP アドレスとメールアドレスを相互変換するしくみは存在しない。メールアドレスの @ より後ろのドメイン名から、配送先メールサーバを DNS の MX レコードで調べ、そのサーバ名を IP アドレスに変換するという流れはあるが、これは DNS とメールの配送 (SMTP) の話であって、IP アドレスとメールアドレスが 1 対 1 で相互に変換できるわけではない。当然、NAT の機能でもない。
不正解ウ
IP アドレスと MAC アドレスの対応を求めるのは ARP (Address Resolution Protocol) の役割であり、NAT ではない。MAC アドレスは NIC (ネットワークインタフェースカード) に製造時に付けられた固有の物理アドレスで、同じ LAN 内でフレームを届けるために使われる。ARP は、あて先の IP アドレスをもつ機器の MAC アドレスを LAN 内にブロードキャストで問い合わせて調べるプロトコルである。階層も目的も NAT とは異なるうえ、そもそも MAC アドレスは書き換えて外部と通信するためのものではない。
- エ
正解 正解はエ。NAT は Network Address Translation の略で、日本語ではネットワークアドレス変換という。家庭や企業の LAN 内では、機器に「プライベート IP アドレス」(192.168.x.x など、組織内でだけ通用する番号) を割り当てる。しかしインターネット上で通信するには、世界中で重複しない「グローバル IP アドレス」が必要である。そこで LAN とインターネットの境目に置かれるブロードバンドルータが、内側から出ていくパケットの送信元アドレスをプライベート IP アドレスからルータが ISP (インターネットサービスプロバイダ) から借りているグローバル IP アドレスへ書き換え、戻ってきたパケットについては逆にグローバル IP アドレスを元のプライベート IP アドレスへ書き戻す。この相互変換こそが NAT の機能であり、選択肢エの記述と一致する。この仕組みのおかげで、契約したグローバル IP アドレスが 1 個しかなくても LAN 内の複数の PC やスマートフォンがインターネットを利用でき、限られた IPv4 アドレスの節約になる。さらに、外部からは LAN 内の個々の機器のアドレスが見えなくなるため、副次的にセキュリティ向上の効果もある。なお、実際のブロードバンドルータは IP アドレスに加えてポート番号も同時に変換して 1 個のグローバル IP アドレスを多数の端末で共有する NAPT (IP マスカレード) を使うが、これも NAT を拡張したものであり、IP アドレスを変換するという本質は同じである。
ここがポイント
- NAT (Network Address Translation、ネットワークアドレス変換) は、LAN 内でしか通用しないプライベート IP アドレスと、インターネットで通用するグローバル IP アドレスとを相互に変換する機能。ブロードバンドルータに搭載され、少数のグローバル IP アドレスで多数の端末をインターネットに接続できるようにする (IPv4 アドレスの節約)。ポート番号も併せて変換して 1 個のグローバル IP アドレスを複数端末で共有する拡張が NAPT (IP マスカレード) である。
- アドレス変換系の用語は「何と何を変換するか」で区別する。NAT はプライベート IP アドレスとグローバル IP アドレス、DNS はドメイン名と IP アドレス、ARP は IP アドレスと MAC アドレス、DHCP は IP アドレスの自動割当て (変換ではない)。ブロードバンドルータはこれらの機能を同時に備えることが多いので、機能名と役割を取り違えないようにする。
用語