NATとNAPT（NAT / NAPT）

分類

テクノロジ系 ネットワーク

出る試験

基本情報応用情報

重要度

★★★★☆

もう少し詳しい説明

NAT（ナット）（Network Address Translation、ナット）は、家の中で使う番号（プライベートIPアドレス）を、外向けの番号（グローバルIPアドレス）に付け替える仕組みです。NAPT（Network Address Port Translation、ナプト）は、それにポート番号の付け替えを足したものです。

先に言葉を3つ説明します

このページは、IPアドレス（機器1台1台に割り当てられる番号）・ポート番号（1台の機器の中で、どの用途あての通信かを表す番号）・ルータ（ネットワークどうしをつなぐ機器）の3つで全部が進みます。先にまとめて説明します。

IPアドレスは、インターネットやLANにつながった機器1台1台に割り当てられる番号です。192.168.1.5 のような形で書きます。

ポート番号は、同じ機器の中の、どのアプリケーション宛ての通信かを示す番号です。1台のパソコンの中では、ブラウザ（Webページを見るソフト）もメールソフトも同時に通信しています。どちらへ渡せばよいかを、この番号で決めます。

ルータは、ネットワークとネットワークのあいだに立って、データの渡し先を決める機器です。家庭に置いてある無線LAN（ケーブルを使わず、電波で機器をつなぐLAN。Wi-Fiと呼ばれるもの）の機械が、これにあたります。

手紙の宛名書きにあてはめる

マンションに住んでいる人へ、手紙を出す場面を考えてください。封筒の宛名には、2段階で書きます。

住所だけでは、同じマンションの誰に届ければよいかが決まりません。 逆に「305号室」だけでは、どのマンションの305号室なのかが決まりません。2つそろって、初めて1人に届きます。

通信も同じで、IPアドレスで機器1台が決まり、ポート番号でその機器の中のどのアプリケーションかが決まります。

この2段構えが、このページの出発点になります。 ルータが、この住所と部屋番号を付け替える。それがNATとNAPTです。

なぜ付け替えが要るのか

IPアドレス（機器1台1台に割り当てられる番号）には、2種類あります。

• グローバルIPアドレス … インターネット上で使う。世界で1つ
• プライベートIPアドレス … 組織や家庭の中だけで使う。192.168.〜 など

家の中の機器には、プライベートIPアドレス（組織や家庭の中だけで使う番号）が割り当てられています。この番号のままでは、インターネットに出られません。

世界中の家庭で同じ 192.168.1.5 が使われているからです。その番号あてに返事を出しても、どの家の 192.168.1.5 なのかが決まりません。

そこで、外へ出るときだけ、契約でもらったグローバルIPアドレスに付け替えます。この付け替えがNATです。

NAT：1対1で付け替える

NATは、プライベートIPアドレス1つに、グローバルIPアドレス1つを対応づけます。

ところがこれだと、グローバルIPアドレス（インターネット上で使う、世界で1つの番号）の数だけしか同時に外へ出られません。

家庭が契約でもらえるグローバルIPアドレスは、ふつう1つです。つまり、同時に外と通信できるのは1台だけということになります。スマートフォンとパソコンを同時に使ったら、もう足りません。

NAPT：ポート番号まで付け替える

そこで使われているのがNAPT（ポート番号まで付け替えるやり方）です。IPマスカレードとも呼びます。

NAPTは、IPアドレス（機器1台1台の番号）に加えて、ポート番号（その機器の中のどのアプリケーション宛てかを示す番号）も付け替えます。

なぜ1つのIPアドレスで何台もいけるのか

ここが、このページでいちばん引っかかるところです。グローバルIPアドレスは1つのままなのに、なぜ何台も同時に使えるのか。

答えは、外から見たときの「宛先」が、1つの番号から2つの番号の組に変わったからです。

NATは、外向けの宛先をIPアドレスだけで表していました。IPアドレスが1つなら、外から見分けられる相手も1つきりです。

NAPTは、そこにポート番号を足します。すると、同じ 203.0.113.5 でも、ポート番号が違えば別の宛先として扱われます。

203.0.113.5 : 60001 と 203.0.113.5 : 60002 は、まったく別の宛先

マンションの例に戻すと、住所は1つのままで、部屋番号を増やしたということです。建物は1棟でも、305号室と306号室には別々に手紙が届きます。

ポート番号は16ビット（0か1を入れるけたが16個）なので、65,536通り作れます。つまりグローバルIPアドレスが1つでも、6万5千通りの宛先を作り分けられることになります。家の中の機器が何台あっても、まず足ります。

（実際には、通信1本ごとに1つ使うので、上限はポート番号の個数です。「無限に増やせる」わけではありません。ただし家庭や小さな事務所で使い切ることは、まずありません。）

ルータ（データの渡し先を決める機器）は、どの機器にどの番号を割り当てたかを一覧にして持っています。この一覧を対応表と呼びます。以後、この名前で書きます。

右の列を縦に見てください。 IPアドレスは3行とも同じ 203.0.113.5 で、違うのはポート番号だけです。

内側のポート番号は重なっていても構いません。パソコンとスマートフォンは、どちらも50001を使っています。外向きには別の番号（60001と60002）を割り当てるので、見分けがつきます。

内側の 192.168.10.11 : 50001 ←→ 外側の 203.0.113.5 : 60001

返事が 203.0.113.5 : 60001 あてに戻ってきたら、ルータ（データの渡し先を決める機器）はこの対応表を引きます。すると内側の組が1つに決まります。

IPアドレスのほうで「どの機器か」、ポート番号のほうで「その機器の中のどのアプリケーションか」が、同時に決まります。 パソコンの中でブラウザ（Webページを見るソフト）とメールソフトが同時に通信していても、取り違えません。

こうして、グローバルIPアドレスが1つでも、家の中の何台もが同時にインターネットを使えます。増やしたのはIPアドレスではなく、ポート番号との組合せの数です。

IPv4（いま広く使われているIPアドレスの規格。番号を32ビット（ビットは0か1のどちらかを入れる1けた）で表します）のアドレスが足りないと言われながら今日まで持ちこたえているのは、この仕組みの働きが大きいところです。

NATとNAPTの違いを1行で

試験で「複数の機器が1つのグローバルIPアドレスを共有する」と書いてあれば、NAPTです。

なお、実際の家庭用ルータが行っているのはNAPTのほうです。日常会話では両方まとめて「NAT」と呼ぶことが多いので、言葉としては混ざりがちです。試験では区別されます。

副産物としての安全性

NAPTには、意図していなかった副作用があります。外から中の機器へ、いきなり接続できないということです。

外から見えるのはルータ（データの渡し先を決める機器）のグローバルIPアドレス（インターネット上で使う番号）だけで、中に何台いるのか、それぞれどの番号なのかは分かりません。

さらに、対応表は中から外へ出ていったときに作られます。出ていった記録がなければ、戻す先の行がありません。通しようがない、ということです。

結果として、中から始めた通信の返事だけが通るという形になり、簡易的な防壁として働きます。ただし、これは本来の目的ではないので、これだけで守られていると考えてはいけません。

防げるのは「外から中へ、いきなり入ってくる通信」だけです。いまのサイバー攻撃の多くは、そこを通りません。中の人に、自分から外へ出ていかせる形を取ります。

• 偽のメールに書かれたリンクを開かせる
• 細工されたファイルをダウンロードさせる
• 本物そっくりの偽サイトに、利用者IDとパスワードを入力させる

どれも中から始まった通信です。NAPTの対応表はそのときに作られるので、返事は何の問題もなく中へ戻ってきます。守りの線を外側に引いても、人が内側から扉を開けてしまえば意味がない、ということです。

逆に、意図的に外から中のサーバへ接続させたい場合は困ります。サーバ（要求を受け取って、応えを返す側の機械）を家の中に置いて、外から見てもらいたい、といった場面です。

この場合は、「このポート番号に来たものは、この機器へ渡す」とルータにあらかじめ書いておきます。これをポートフォワーディング（静的NAPT）と呼びます。

試験ではこう出る

科目A（旧・午前）では、NAPTの説明を選ばせる問題が定番です。「1つのグローバルIPアドレスを複数の機器で共有する」がNAPT、と結びつけてください。

次に多いのが、NATとNAPTの違いです。ポート番号まで付け替えるかどうか、で分かれます。

DNS（名前からIPアドレスを引き当てる仕組み）・DHCP（IPアドレスを自動で配る仕組み）・ARP（アープ）（IPアドレスからMACアドレスを調べる決まりごと）と並べて役割を問う形もよく出ます。動詞の違いを意識すると覚えやすいです。

応用情報では、NAPTの対応表の読み取りや、外から中のサーバへ接続させるための設定（ポートフォワーディング）まで問われることがあります。

関連する用語

IPアドレス

グローバルとプライベートの2種類がある。その橋渡しをするのがNAT

ポート番号

同じ機器の中のどのアプリ宛てかを示す番号。NAPTはこれも付け替える

ルーティング

次の渡し先を決めること。家庭用ルータはこれとNAPTを同時に行う

LAN間接続装置

NAPTを行うのはルータ。ネットワーク層の装置

ミニクイズ

この分野をまとめて解く → ネットワークのミニテスト（全36問）

最終更新：2026-10-17