NATはプライベートアドレスとグローバルアドレスを1対1で変換する仕組みです。
インターネットにLANを接続する場合、LAN内のネットワーク機器（パソコンや、プリンタ、ルータなど）にそれぞれグローバルアドレスを割り当てるのは現実的ではありません。
グローバルアドレスは取得するのに手続きが必要ですし、IPｖ４のアドレスはすでに枯渇しているといっていい状態です。
そこで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仕組みが作られました。
この仕組みによって複数のホストがインターネットに接続できます。
LAN内のコンピュータがインターネットに接続するときにプライベートアドレスがグローバルアドレスに変換されます。
相手のコンピュータはこのグローバルアドレス相手に通信を行い、プライベートアドレスを知ることはありません。
通信が終わるとグローバルアドレスは解放されて他のコンピュータが使用できるようになります。
NAPTは複数のコンピュータがひとつのグローバルアドレスを使って同時に通信できるようにする仕組みです。
IPマスカレードと呼ばれることもあります。
NAPTを実装しているルータはIPアドレスと同時にポート番号の書き換えも行います。
NATの場合はIPアドレスの書き換えを行うだけですので、複数のコンピュータに1つのグローバルアドレスを割り当ててしまうと相手からのパケットをどのコンピュータに渡すべきかわからなくなってしまいます。
相手から受け取ったパケットはすべて同じアドレス宛になっているからです。
NAPTでは送信元のポート番号をルータ自身が管理しているポート番号と置き換えます。
そうして、変換前と変換後のIPアドレスと、変換前と変換後のポート番号をセットにして管理します。
この仕組みによって相手からのパケットがどのコンピュータあてか判断できるようになります。
ルータはIPアドレスとポート番号を正しく変換し、宛先のコンピュータに送ります。
なお、NAPTを使った通信では送信したパケットに対する応答以外のパケットはは変換テーブルにデータがないのでLAN内のコンピュータに転送することができません。
このことにより、NAPTを実装したブロードバンドルータには外部からの不正なパケットを受信しない効果があります。
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