NATとDHCP — ネットワーク設定を自動化する仕組み

導入

自宅のWi-Fiにスマホやパソコンをつないだとき、特に設定しなくてもインターネットが使えるのはなぜでしょうか。その裏ではDHCPとNATという2つの仕組みが自動的に働いています。

くわしく知ろう

DHCPとはDynamic Host Configuration Protocolの略で、ネットワークに接続した機器に対してIPアドレスを自動的に割り当てる仕組みを指します。手動でIPアドレスを設定しなくてもネットワークを利用できるのは、ルーターやサーバーがDHCP機能を持ち、接続のたびに利用可能なアドレスを配布しているためです。

NATとはNetwork Address Translationの略で、プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する仕組みです。家庭内や社内ネットワークでは「192.168.x.x」などのプライベートIPアドレスが使われますが、このままではインターネットに直接アクセスできません。ルーターがNATによってプライベートIPをグローバルIPに変換することで、外部との通信が実現されています。

NATを拡張したNAPT（Network Address Port Translation、IPマスカレードとも呼ばれます）は、IPアドレスに加えてポート番号も変換することで、1つのグローバルIPアドレスを複数の端末で共有できるようにした仕組みです。家庭内の複数のスマホやPCが同時にインターネットにつながれるのは、この仕組みのおかげです。

具体例

たとえば自宅のWi-Fiルーターは、接続したスマホにDHCPでIPアドレスを自動配布しています。同時に、NAPTによってスマホのプライベートIPをルーターのグローバルIPに変換し、複数台が同時にインターネットを利用できる状態を作り出しています。

まとめ・試験ポイント

• DHCP＝IPアドレスを自動的に割り当てるプロトコル
• NAT＝プライベートIPをグローバルIPに変換する仕組み
• NAPT（IPマスカレード）＝ポート番号も変換して1つのグローバルIPを複数端末で共有
• プライベートIPは社内・家庭内のみで使用、グローバルIPはインターネットで使用
• 試験ではDHCPとNATの役割の違い、NAPTの特徴が頻出