NAPTとは？1つのグローバルIPで複数PCが通信できる理由【基本情報技術者試験】

まず結論

NAPTとは、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを変換するときに、ポート番号も使って通信を区別する機能です。

基本情報技術者試験では、次の条件が出たら NAPT を疑います。

1つのグローバルIPアドレス
↓
LAN内の複数PCが同時にインターネットを利用
↓
IPアドレスだけでは区別できない
↓
ポート番号も使って変換する
↓
NAPT

NATと似ていますが、試験では次の違いが大切です。

NAT ：IPアドレスを変換する
NAPT：IPアドレス + ポート番号を変換する

家庭や会社のLANには、複数のPCがあります。

しかし、インターネット側に見えるグローバルIPアドレスが1つしかない場合があります。

そのままだと、外から返ってきた通信が、どのPCへの返事なのか分かりません。

そこで NAPT は、通信ごとにポート番号を使って区別します。

PC A → 送信元ポート 10000
PC B → 送信元ポート 10001
PC C → 送信元ポート 10002

インターネット側には、同じグローバルIPアドレスから出ているように見えます。

しかし、NAPT機器の中では、ポート番号を使って対応表を作っています。

グローバルIP + ポート番号
↓
LAN内のどのPCかを判定

だから、1つのグローバルIPアドレスでも、複数のPCが同時に通信できます。

NAPTは、Network Address Port Translation の略です。

日本語では、IPマスカレードと呼ばれることもあります。

NAPTでは、LAN内のプライベートIPアドレスと、インターネット側のグローバルIPアドレスを変換します。

さらに、ポート番号も変換・管理します。

NAPT機器は、変換表を持っています。

LAN内PC：192.168.1.10:50000
↓ 変換
グローバルIP：203.0.113.10:10000

この対応表があるので、インターネットから返ってきた通信を、元のPCへ戻せます。

このテーマは、基本情報技術者試験の「ネットワーク」や「通信プロトコル」と関係する内容です。公式の出題範囲やシラバスは、IPA：基本情報技術者試験から確認できます。

科目Aでは、ネットワーク構成図と一緒に、装置の機能を選ぶ問題として出題されやすいです。

特に、次の表現があれば NAPT を疑います。

問題文の表現	判断
1つのグローバルIPアドレス	NAPTの可能性
複数のPCが同時にインターネットを利用	NAPTの可能性が高い
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを変換	NATまたはNAPT
ポート番号も使って変換	NAPT

選択肢では、次のように切り分けます。

1個のグローバルIPで複数PCが同時に外へ出るなら、NAPTです。

問題文では、通信経路やログを読んで、どの機器でアドレス変換が起きているかを判断する場面があります。

NAPTでは、LAN側とインターネット側で、送信元IPアドレスやポート番号が変わります。

LAN側
192.168.1.10:50000

インターネット側
203.0.113.10:10000

このように、プライベートIPアドレスがグローバルIPアドレスに変換され、さらにポート番号も変わることがあります。

問題文では、次のように読むとよいです。

LAN内の複数端末
↓
1つのグローバルIPで外へ出る
↓
戻り通信を端末ごとに振り分ける必要がある
↓
NAPTの変換表を使う

つまり、NAPTは単に外へ出すだけでなく、戻ってきた通信を正しいPCへ返すための対応表 を持つ点が重要です。

NAPTでよくある誤解は、NAT、DHCP、PPPoE、パケットフィルタリングを同じようなネットワーク機能として見てしまうこと です。

試験では、次のように判断します。

IPを配る → DHCP
接続方式 → PPPoE
通す・止める → パケットフィルタリング
IPだけ変換 → NAT
IP + ポート番号で変換 → NAPT