ルーター内蔵のNAT(Network Address Translation)機能とNAPT(Network Address Port Translation)とか

Webの仕組みを改めて復習してみて、気になった点をメモしていきます。

Webとインターネット

Webサイトとを閲覧するには、インターネットに接続されていることが必要です。Webサイトなどのコンテンツは、Webサーバーで管理されていて、Webサーバーにアクセスするのにインターネットの仕組みを使っています。

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IPアドレスDNS【 Domain Name System 】

インターネットに接続されているすべてのコンピュータは、固有のIPアドレスを持っていて、インターネット上のやり取りはIPアドレスで行われています。

IPアドレスには、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスがあり、インターネットに接続するにはグローバルIPアドレスが必要です。

グローバルIPアドレスとプライベート(ローカル)IPアドレスの違いと、確認方法についてまとめてみた

 

プライベートIPアドレスは、コマンドプロンプトでipconfigコマンドで調べられます。

数字の羅列だと直感的に分かりにくいので、WebサイトにはほとんどDNS(Domain Name System)が使われています。

DNS(Domain Name System)

インターネットを使った階層的な分散型データベースシステムである。

現在では主にインターネット上のホスト名電子メールに使われるドメイン名と、IPアドレスとの対応づけ(正引き逆引き)を管理するために使用されている。

DNSは、ホスト名(例えば"ja.wikipedia.org")の入力があるとDNSサーバ と呼ばれるコンピュータを参照し、そのホストのもつ IP アドレス(例えば"130.94.122.197")を検索するシステムです。

ウェブブラウザURI を入力してネットワークにアクセスする際、ブラウザはURIを解析して、アクセスすべきWebサーバのホスト名を取り出し、後述のリゾルバAPIに渡す。リゾルバAPI(通常はOS内部での働き)は、Webサーバのホスト名をDNSサーバに問い合わせて返ってきたIPアドレスにより、ホスト名をIPアドレスに変換してブラウザに返す。ブラウザは、得られたIPアドレスを使用して、Webサーバとの通信を開始する。このようにしてブラウザはインターネットにアクセスする。

Domain Name System - Wikipedia

 

ホスト名とドメイン名とFQDN(Fully Qualified Domain Name)とIPアドレス

インターネット通信時にドメイン(ホスト名+ドメイン名)をIPアドレスに変換(DNS)して通信が行われています。

例:Yahoo!JAPAN

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ドメイン(ホスト名+ドメイン名)の階層化

ドメインの階層は、ピリオド で表されます。

例えば、『ts0818.co.jp』というドメインを申請して、利用できる権利を取得した場合、ドメイン名の左側に、好きな名称をピリオドで追加することが可能です。

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ルーターIPアドレス

自宅でネットを使う場合、プロバイダ(ISP:Internet Services Provider)と契約して初めてインターネットを使うことができます。

そのとき、ルーター(Router)という機器を設置すると思います。

プロバイダからは、1つのIPアドレスグローバルIPアドレス)が割り当てられますが、もしパソコンが複数あり、スマホからもネットに接続したい場合、IPアドレスグローバルIPアドレスが1つでは足りません。

それを解決してくれるのが、ルータです。

 

ルータのNAT(Network Address Translation)機能

ルータのNAT機能は、パソコンなどのプライベートIPアドレスからのリクエストを受け、グローバルIPアドレスでWebサーバーへリクエストを送り、Webサーバーからのレスポンスを受け、パソコンにプライベートIPアドレスでレスポンスを返します。

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ただし、NAT機能では、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスは1対1での変換であるため、複数の接続に対応対応できません。

 

ルータのNAPT(Network Address Port Translation)機能

 プライベートIPアドレスグローバルIPアドレスに変換する際、加えてポート番号も変換します。この時、プライベートIPアドレスごとに異なるポート番号に変換してくれます。

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実際には、IPアドレスDHCPで動的に決まっているようです。ルータがもっているDHCPはサーバ機能(IPアドレスを渡す機能)。PCにもたせているのはDHCPのクライアント機能(IPを受け取る機能)。両方がないとIPの受け渡しが出来きないようです。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

コンピュータネットワーク接続する際に必要な情報を自動的に割り当てるプロトコルのことをいう。 

 

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NAT・NAPTとIPアドレス | IPラーニング

 

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