INTERNET
インターネット最新テクノロジー：第 2 回もに「10.0.0.0/8」というプライベートアドIPアドレスの枯渇をくいとめる！

NATレスを用いているとする。また、スタブA ではインターネットに接続するためのグローバルアドレスとして「aaa.bbb.ccc.ddd」を、ス（Network Address Transrator）

タブB では「eee.fff.ggg.hhh」を利用しているとする。このとき、スタブA内のホストA（10.33.96.5）から、スタブB 内のホストB（10.81.13.22）にパケットを投げようとする

最近、ダイアルアップルーターのカタログに「NAT」という文字をみかけるようになった。と、以下のような動作となる。

ダイアルアップルーターは本来、LANにつながった複数のコンピュータから同時にインターネットにアクセスするために使う機器であり、多くのユーザーが使っている「端末型ダ（1）ホストAは始点IPアドレスを10.33.96.5

イアルアップ接続」ではつなぐことができない。しかし、「NAT」に対応しているダイアルに、終点IP アドレスをeee.fff.ggg.hhh

アップルーターは、端末型接続ができる。一体「NAT」とはどのような機能なのか、またに設定したパケットをNAT箱Aに投げる

何のために使うものなのだろうか。本稿では「NAT」のしくみと今後の動向について説明（2）NAT箱Aはパケットの始点IPアドレスをaaa.bbb.ccc.ddd に変換してインターしたい。

ネットへ送り込む

鈴木 淳一郎（3）インターネットからパケットを受け取っ

suzuki jyunichiro

たNAT 箱 B は、終点 IP アドレスを10.

NATとはアドレス変換機能のこと
NAT（ネットワーク・アドレス・トランスレ

81.13.22 に変換する（4）ホストBがパケットを受け取るーター）とは、IP アドレス空間において、グローバルアドレス空間とプライベートアドレスすなわち、NAT 箱は、プライベートからグ空間を接続するための技術である。グローバ

ローバルの方向に対しては始点IPアドレスを、ルアドレス空間とはすなわちインターネットの逆にグローバルからプライベートの方向に対ことであり、これに対してプライベートアドレしては終点IPアドレスを変換する。このIPアス空間はスタブエリアと呼ばれる（RFC1631

ドレス変換こそがNAT の基本である。

で規定されている）。

NAT の動作に関して、NAT 箱以外のホスグローバルアドレス空間とプライベートアド

トAとBやインターネット内のルーターなどはレス空間の間に立ち、NATの動作を行うユニ

特別なことは何もいらないのに注目してほしットは、 一 般 には「 NAT box」 あるいはい。面倒なことはすべてNAT 箱が引き受け、「NAT 箱」と呼ばれている（図1）。

その他のユニットにはソフトやハードを含めて何の変更もいらないところは、NATの大きなNAT箱がIPアドレスを付け替える
NAT箱はお互いの空間から見れば、まさにルーターとして見える。しかしながら、NAT箱は単なるルーターとは異なり、IP アドレスの付け替えを行う。

364 INTERNET magazine 1997/1

利点の1 つだ。

NAT箱はさまざまな働きをする
NAT 箱は単にIP ヘッダー内の始点や終点のIP アドレスを書き換えていればよいだけでたとえば、インターネットにスタブA、Bのはない。IP/UDP/TCP のチェックサムの再計2 つが接続されているとしよう（図 2）。スタ

算やF T P のP O R T コマンドの引数およびブA、B はそれぞれNAT 箱 A、B でインター「PASV」コマンドの戻り値の変換、エラー通ネットに接続されており、スタブ内部ではと知のための「ICMP」パケットに含まれるIP

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空間
レス
アド
ルーバ
グロ

ト
ネッ
ター
イン

F

アドレスの変換などをする。このほかにIP ア

しかし、インターネットの急成長とそれにドレス情報を含むプロトコルがあれば、その引き続くイントラネットブームはIP アドレスIP アドレス情報も変換する。の枯渇という深刻な問題を引き起こした。組以上のうち、チェックサムの再計算は必須

織内のホストのうち、本当にインターネットである。しかし、ICMP に関しては事実上、との間で通信が必要なものは限られている。

処理は不要である。厳密なチェックを行うホ

特にイントラネットとしての利用であれば、多ストはほとんどない。

くのホストは組織内のサーバーと通信できれ

空レス
アド
トベー
ライSプ

間T箱
NAリア
ブエ
スタ

図 1 ： NAT はプライベートアドレスをグローバルアドレスに変換する機能ばそれで十分だ。そこで、インターネットと接続しないことを条件に、誰でも申請なしにFTPの場合は面倒な調整が.00.
.0

使えるIP アドレスである、プライベートアド行われるレスを組織内では使うことにすればよい。

FTP の場合、「PORT」コマンドの引数に、てもインターネットドレスが文字列として書かれている。このIPアクセスが必要なこアドレスがもしプライベートアドレス空間のもとはありうる。そんな

22.
32のであれば、NAT 箱はそれをグローバルアドレス空間のものに変換しなくてはいけない。
文字列であるIPアドレスを変換すると、パケット長が変化することが問題となる。たとえば、先の例のホストA では、スタブA 内でのプライベートアドレスは10.33.96.5で100
102.
.
.302
0.
.
02
122

プライベートアドレスを使っ

あるいは「PASV」コマンドの戻り値にIP ア.
202オクテット、グローバルアドレスはaaa.bbb.

ときに、NAT を使えるようセットアップしてccc.ddd で15 オクテットとなり、変換後のおけば、他のソフトやハードを変更することパケット長は5 オクテット長くなる。FTP はなく、かなり自由にインターネットにアクセ

TCP 上で実現されているため、パケット長がスできる。

変化すると、TCP のシーケンス番号に調整がNAT を使うもう1 つの大きな理由として、必要となる。これ以上はTCP についての予備セキュリティーの問題がある。インターネッ

知識がないと理解できない話になってしまう

トに接続するということは世界中からのアクので深入りするのはよすが、とにかく、NATセスを受け入れるということである。そのたでFTP を扱うのは面倒だということだけは理め、不正にアクセスされる機会も増える。

解して欲しい。
図 2 ： NAT のしくみ

NATはIPアドレス枯渇とスタブ A

セキュリティーのために必要

スタブ B

INTERNET

ホスト A

NAT 箱10.3ee
3.e.
96fff.
.5 ggg.hhh

10.33.96.5

それでは、なぜNAT が必要になるのだろうか。1つにはIP アドレスの枯渇問題がある。

始点＝10.33.96.5
終点＝eee.fff.ggg.hhh

現在、インターネットで使われているIP は

g.

hhh

バージョン4であるために、「IPv4」と呼ばれ始点＝aaa.bbb.ccc.ddd
終点＝eee.fff.ggg.hhh

10.3ee3.e.
96fff.
.5 gg

る。IPv4 は1970 年代に設計され、当時は、NAT 箱

IPアドレスとして32ビット、4億台が識別で始点＝aaa.bbb.ccc.ddd
終点＝10.81.13.22

ホスト A

10.81.13.22

きるというスペックは十分なものに思われた。

D

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INTERNET magazine 1997/1365NAT を用いて重要なホストはプライベートアミックルーティングの恩恵にはあずかれない。

ドレスにしてしまえば、たとえ物理的につな手動設定が必要となる。

がっていたとしても、インターネットからはア

2 点目は、少ないグローバルアドレスであクセスできない。仮にアクセスされたとしてる。NATを用いる場合、利用できるグローバも、必ずNAT箱を通っているはずなので、そルアドレスの数はプライベートアドレス空間こでアクセスコントロールが可能となる（図にあるホストの数よりは少ないのが普通だ。

3）。

しかし、同時アクセス数はグローバルアドレスの数に制限される。
極端な例として、端末型ダイアルアップ接NATではできないこともある

続にNATを適用することを考えてみる。端末

NAT はアドレス変換という、IP ではそもそ型ダイアルアップ接続では、PPP のIPCP にも想定していないことを行う技術である。そ

よりIP アドレスが1 つだけ端末側に割り当てのため、いくつか無理も生じる。NATで問題られる。しかし、これではインターネットにはとなるのは2 点ある。1 つはダイナミックルー

ホスト1 台しか接続できない。せっかくNATティングができないことである。IPv4 がインを使っているのに、そうではないときと事態ターネットになったことの理由の1つにダイナが変わらない。

ミックルーティングが基本であることがあげられる。しかし、NATを使う場合には、ダイナIPMasqueradeを使えば複数のマシンからアクセスできる
N A T とよく似 た技 術 として、 I P

図 3 ： NAT によるセキュリティー

Masquerade（アイ・ピー・マスカレード）がある。IP Masquerade は、Linux に実装されたのがおそらく最初で、IP アドレスに加INTERNET

えて、TCP/UDP のポート番号も変換してしクラッカー

.3ee
3.e.
96fff.
.5 g

gg.hhh

まうことで、1つのグローバルアドレスで複数10のホストをインターネットにアクセスできるよ
NAT 箱うにする技術のことである。IP Masquerade

アクセスコントロールを用いると、NATではできなかった、端末型重要ホストダイアルアップ接続でLAN をインターネットに接続することが可能となる（図4）。
IP Masqueradeの特徴は何といっても1つ

図 4 ： IP Masquerade のしくみのグローバルアドレスで複数のホストが接続できることだ。その代わりに、TCP/UDP ポート番号を変換するためにできないことも多INTERNET

Masqueradeでは不可能なことをあげてみよ

端末型ダイアルアップ接続

gg.hhhくある。以下ではN A T ではできるが、I P
.3ee
3.e.
96fff.
.5 g

ホスト 1

10う。まずは「ICMP」。IP Masquerade では、
IP Masquerade 箱

ホスト 2

ポート番号によりスタブ内のホストを識別する。そのため、ポート番号を持たない「ICMP」

ホスト 3は利用できない。ICMP が使えないと、場合
ホスト 4

によってはネットワーク動作に重大な支障をD

366 INTERNET magazine 1997/1

インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&Dきたすことがある。また、ping が使えないこ3 つめとして、rsh 系（rsh、rlogin、rcp）とを忘れているとテスト中に頭がパニックすのコマンドやlprが使えないことがあげられる。

ることがある。

rsh 系のコマンドで使われるプロトコルやlpr

次に、インターネット側からのアクセスにで使われるLPR プロトコルでは、クライアンも不具合が生じる場合があるという点だ。イト側のポート番号の値が1023 以下のWELL

ンターネット側からアクセスされる場合、最KNOWN ポートであること（本当はもっと範初のパケットはインターネット側からやって来囲は狭い）が要求される。そのため、ポートる。グローバルアドレスとプライベートアドレ番号を変換してしまうIP Masquerade 越し

スが1 対 1 で対応するNAT であれば、そのよにはこれらは利用できない。

うな場合でもパケットの配送先が分かるが、NAT やIP Masquerade は便利な機能であIP Masqueradeの場合は1対1対応ではない

るが、ある程度無理をする技術でもあるので、ため、どのホストにパケットを送るべきかの判種々の制約が付きまとう。そのことをしっかり断がつかない。

理解したうえで利用していきたいものである。

NATを実際に使うには ・・・編集部■機器はダイアルアップルーターが必要に行える機能を持っている。また、RT100i

ルアップ接続で構わない。と200i は次のファームウェアのバージョンア
NATを使用するにはまずNATに対応したダイアルアップルーターが必要である。NAT 対という機能が使えるようになる。

■ネットワークボードとイーサネットケーブルも必要■ ISDNの契約と同期64Kbps 接続が可能なプロバイダーに加入しよう

ネットで接続するので、ネットワークボード

ップで、今回解説した「IP Masquerade」

応のダイアルアップルーターにはヤマハ株式会 社 の「 R T 1 0 0 i 」や株 式 会 社 メルコの「LBR-64」などがある。また、アセンド・コミ

さらに、ダイアルアップルーターにはイーサを装着し、イーサネットケーブルでつながなュニケーションズ・ジャパンの「パイプライン25-Px」は独自のアドレス変換機能を備えて前述したダイアルアップルーターはどれもくてはならない。ネットワークボードは1万円

いるが、「NAT を内包している」と同社ではISDN の同期64Kbps での接続を前提にして台で購入できる。ケーブルも短いものなら謳っている。また、セイコー電子工業株式会いるので、ISDN への契約が必要だ。また、1,000 円程度だ。これらの機器については先社の「NS-2480」もNAT を拡張した独自の同期64Kbps で接続できるプロバイダーにも月の特集でも紹介したので、今回は省略させアドレス変換機能を持っており、FTPが確実入らなければならない。契約は端末型ダイアていただく。

NAT 機能を持つダイアルアップルーター

品名

発売元会社名価格

問い合わせ先電話番号

RT100i

住商マシネックス中部株式会社

198,000円（キャンペーン価格）

052-963-2188

Pipeline25-Px

アセンド・コミュニケーションズ・ジャパン株式会社

オープンプライス（100,000円前後）

03-5325-7397

NS-2480

セイコー電子工業株式会社

98,000円

0120-234-288

LBR64

株式会社メルコ

98,000円

052-619-1825

ROUTE101ビー・ユー・ジー株式会社

198,000円

03-3486-6710

AR-600

株式会社東芝

110,000円（DSU・アナログポート無しモデル）

03-3457-3301`インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

INTERNET magazine 1997/1367

［インターネットマガジン バックナンバーアーカイブ］ ご利用上の注意
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