IPアドレス(IP Address)と呼ばれるものを聞いたことがあるかもしれませんが、聞いていない場合は、概念を説明する記事を読むことから始めてください。ただし、 NAT（ネットワークアドレス変換(Network Address Translation)）に関するこの記事では、IPアドレスが制限されていることを知っておく必要があります。また、同じIPアドレス(same IP address)を持つネットワーク上に2つのデバイスを配置することはできません。
問題は、ホームネットワークやインターネット上のコンピュータなど、さまざまなネットワークが必然的に同じIPアドレスを持っているか、ネットワークアドレスの設定方法に非互換性があることです。NATは、IPアドレスの不足と、相互に通信する必要のある互換性のないネットワークの両方の問題を解決しました。
ほとんどの場合、それはあなたが心配する必要のあることではありませんが、時々あなたのインターネットの問題はNATがうまくいかなかった結果です。したがって、 NATとは何か、およびNATがどのように機能するかについての基本的な理解があると、問題の解決に役立ちます。
NATはどこで発生しますか？(Where Does NAT Happen?)
私たちのような通常のユーザーの場合、NATはルーターによって処理されるジョブです。ルーターには、サービスプロバイダーによって割り当てられたIPアドレス(IP address assigned to it by your service provider)があります。これは、インターネットの他の部分が見るアドレスです。ホームネットワーク上のすべての(Every)デバイスにはプライベートIPアドレスが割り当てられており、これを使用して相互に通信します。
ネットワーク上のデバイスが外界と通信したい場合、ルーターがその代わりになります。ルーターにはパブリックIPアドレスがあり、他の誰もがそれを見ることができます。どのプライベートIPアドレスがどのトラフィックを要求したかを追跡し、データパケットが適切なデバイスにルーティングされていることを確認します。
プライベートとパブリックIPアドレス(Private Vs Public IP Addresses)
遭遇するNAT(NAT)の種類に入る前に、プライベートIPアドレスとパブリックIPアドレスについてすばやく話し合うことをお勧めします。
慣例により、特定の範囲のIPアドレスは特定の目的のために予約されています。パブリックIP(Public IP)アドレスは、ルーターやWebサーバーなどのインターネットに接続するデバイス用に予約されています。ISPはパブリックIPアドレスをルーターに割り当てます。これは、Web上のすべての部外者が見るアドレスです。(ISP)通常、プライベートインターネットアドレスは192.168.0.Xや10.1.1.Xのようなものですが、これはルーターごとに異なります。プライベートアドレスはプライベートネットワーク内で一意である必要がありますが、プライベートネットワーク間でほぼ確実に同じです。
上記のように、パブリックIPアドレスは、インターネット上の他のすべての人に見られるアドレスです。Webサイトにアクセスすると、ブラウザはそのパブリックIPアドレスに接続されます。通常、ホームルーターは、ホームルーターによって開始されていないパブリックIPアドレスを介した直接アクセスを許可しません。つまり、友達のルーターのパブリックアドレスを入力して、ネットワーク上のデバイスにアクセスすることはできません。
ただし、ビデオゲームコンソールなどの一部のWebサービスおよびデバイスでは、より寛大なアプローチが必要です。ここで、さまざまなNATタイプが登場します。多くの場合、接続のNAT(NAT)タイプが、使用しようとしているサービスのタイプに対して間違っていることが原因で問題が発生します。次に、 NAT(NAT)タイプについて詳しく説明します。
NATタイプ(NAT Types)
NATとは何かという基本的な考え方はそれほど複雑ではありませんが、実際には、NATが実際にどのように機能するかには多くのニュアンスがあります。さまざまな変換ニーズに適した さまざまなタイプのNATがあります。(NAT)
静的NAT(Static NAT)
NATの静的スタイルは、1つの特定のプライベートIPアドレスを特定のパブリックIPアドレスにマップします。静的NATを使用すると、パブリックアドレスにマップされたデバイスに直接アクセスできます。
これは、プライベートネットワークの一部でもあるWebサーバー(web servers)に使用されるNATのタイプです。この静的マップを介してサーバーにアクセスする場合、プライベートネットワーク上の他のデバイスにもアクセスできません。ただし、サーバー自体は、プライベートネットワーク上のデバイスと問題なく通信できます。
ダイナミックNAT(Dynamic NAT)
ダイナミックNAT(Dynamic NAT)は、プライベートネットワーク上のデバイスに動的に割り当てるパブリックIPアドレスのプールがある場合に使用されます。
これは、ネットワークの外部からのWebサーバーアクセスには使用されません。代わりに、プライベートネットワーク上のデバイスが、プライベートネットワーク上にないインターネットまたは別のリソースにアクセスする場合、プール内のパブリックIPアドレスの1つが割り当てられます。
NATオーバーロード（PAT）(NAT Overload (PAT))
静的NATと動的NATの両方の要素を使用する場合、NATオーバーロードスタイルは最も一般的な形式であり、ほとんどのホームルーターが使用するものです。これは、他の名前の中でも特にポートアドレス変換(Port Address Translation)（PAT ）を使用したNATとして知られています。
ほとんどの場合、ルーターには1つのパブリックIPアドレスが割り当てられていますが、ネットワーク上のすべてのデバイスがインターネットアクセスを必要としている可能性があります。NATオーバーロードを使用して、ルーターはパブリックIPアドレスとサーバーのパブリックIPアドレスの間に接続を設定します。次に、パケットをサーバーに送信しますが、戻り先のポートも割り当てます。
これは、どのパケットがプライベートネットワーク上のどのIPアドレスを対象としているかを知るのに役立ちます。ちなみに、これはプロセスのPAT部分です。
独自のNATタイプ(Proprietary NAT Types)
物事をさらに混乱させるために、一部の企業は、物事に独自のNAT分類を打ち込むことにしました。これは主にゲーム機に当てはまり、ネットワークテストを実行すると、 NATタイプ2(NAT Type 2)やNATタイプD(NAT Type D)などを使用していることがわかります。
これらの分類はコンソールまたはデバイスメーカーに固有であり、各分類が実際に何を意味するかを理解するには、公式ドキュメントを確認する必要があります。
NAT問題の一般的な修正(Common Fixes for NAT Issues)
ほとんどの場合、ほとんどの人にとって、NATは完全に完全に透過的に機能します。ただし、誤動作したり、邪魔になったりすることがあります。
繰り返しになりますが、ゲーム機では問題が発生する可能性が最も高くなります。これは、標準のNAT(NAT)構成では通常許可されていないため、一部のサービスでは外部からのパブリックIPアドレスへのアクセス要求を受け入れるためにネットワークが必要になるためです。幸いなことに、 NAT(NAT)の制限を緩和し、着信接続を許可するための一般的な修正がいくつかあります。
まず、ルーターにアクセスし（マニュアルに従って）、UPnP（ユニバーサルプラグアンドプレイ）がオンになっているかどうかを確認します。この機能により、ローカルネットワーク上のアプリケーションは、ネットワーク設定をいじくり回すことなく、ポートを自動的に転送できます。(forward ports)マルウェアなど、ネットワーク上の悪意のあるソフトウェアもUPnPを利用する可能性があることに注意してください。この機能を使用する場合は、デバイスがすべてスキャンされ、クリアされていることを確認してください。(Make)
また、手動でポートフォワーディングを実行するオプションもあるため、より厳密でない接続が必要なデバイスは、ケースバイケースでそれを取得できます。
それは自然だけです (It’s Only NATural )
始めるためにNAT(NAT)が何であるかについて知る必要があるのはそれだけです。NATがどのように機能するかについての本当の要点はすぐに複雑になる可能性がありますが、 NATが高レベルで何をするのか、なぜそれが時々うまくいかないのかを理解している限り、実行時に特定の修正が機能する理由と機能しない理由も理解できます。ネットワークの問題に。
What Is NAT, How Does It Work, and Why Is It Used?
You might havе heard of something called an IP Address, – if you haven’t, start off by reading our article explaining the concept – but for this article on NAT (Network Address Translation) you need to know that IP addresses are limited. You also can’t have two devices on a network with the same IP address.
The problem is that different networks, such as your home network and computers on the internet as a whole, will inevitably have the same IP addresses or have incompatibilities in how their network addresses are set up. NAT solved both the problem of IP address scarcity and incompatible networks that need to talk to each other.
Most of the time it’s not something you need to worry about, but sometimes your internet woes are a result of NAT going wrong. So having a basic understanding of what NAT is and how it works can help solve the issue.
Where Does NAT Happen?
In the case of regular users like us, NAT is a job handled by your router. The router has an IP address assigned to it by your service provider. That’s the address that the rest of the internet sees. Every device on your home network is assigned a private IP address, which is what they’ll use to talk to each other.
When a device on your network wants to communicate with the outside world, the router stands in for it. The router has a public IP address, which everyone else sees. It keeps track of which private IP addresses requested what traffic and makes sure the data packets are routed to the right device.
Private Vs Public IP Addresses
Before we get into the types of NAT you’ll encounter, it’s a good idea to quickly discuss private and public IP addresses.
By convention, certain ranges of IP addresses are reserved for specific purposes. Public IP addresses are reserved for the internet-facing devices such as your router or web servers. Your ISP allocates a public IP address to your router and that’s the address that all outsiders on the web see. Typically a private internet address is something like 192.168.0.X or 10.1.1.X, but this varies from one router to the next. While private addresses have to be unique within a private network, they are almost certainly the same between private networks.
A public IP address, as mentioned above, is the one seen by everyone else on the internet. When you visit a website, your browser is connected to its public IP address. Typically, home routers don’t allow direct access through its public IP address that wasn’t initiated by it. This means you can’t just type in the public address of your friend’s router and have access to devices on their network.
However, some web services and devices, such as video game consoles, need a more lenient approach. This is where various NAT types come into play. Often problems arise from your connection’s NAT type being wrong for the type of service you’re trying to use. We’ll cover NAT types in more detail next.
NAT Types
While the basic idea of what NAT is isn’t too complicated, in practice there’s a lot of nuance to how it actually works. There are various types of NAT that are appropriate for different translation needs.
Static NAT
The static style of NAT maps one specific private IP address to a specific public IP address. With static NAT it’s possible to access the device mapped to the public address directly.
This is the type of NAT used for web servers that are also part of a private network. When accessing the server through this static map, you can’t also access the other devices on its private network. The server itself, however, can talk to the devices on its private network with no issue.
Dynamic NAT
Dynamic NAT is used when you have a pool of public IP addresses that you want to dynamically assign to the devices on your private network.
This is not used for web server access from outside the network. Instead, when a device on the private network wants to access the internet or another resource not on the private network, it is assigned one of the public IP addresses in the pool.
NAT Overload (PAT)
With elements of both static and dynamic NAT, the NAT overload style is the most common form and is what most home routers use. It’s known as NAT with Port Address Translation (PAT) among other names.
In most cases, your router has one public IP address assigned to it, yet all the devices on your network probably want internet access. Using NAT overload the router sets up a connection between its public IP address and that of the server. It then sends the packets to the server, but also assigns a return destination port.
This helps it know which packets are meant for which IP address on your private network. That’s the PAT part of the process, incidentally.
Proprietary NAT Types
To muddle things even more, some companies have decided to slap their own NAT classifications on things. This is mostly applicable to game consoles and you’ll find that when you do a network test, it will tell you that you’re using something like NAT Type 2 or NAT Type D.
These classifications are specific to the console or device makers and you should check their official documentation to figure out what each classification actually means.
Common Fixes for NAT Issues
Most of the time, for most people, NAT works perfectly and with complete transparency. Sometimes however, it malfunctions or gets in the way.
Once again, game consoles are most likely to run into issues, because some of their services need your network to accept access requests to your public IP address from outside, since standard NAT configurations usually don’t allow this. The good news is that there are a few common fixes you can try to make NAT less restrictive and allow incoming connections.
First, access your router (according to its manual) and check if UPnP (universal plug and play) is switched on. This feature allows applications on your local network to automatically forward ports without you needing to mess around with network settings. Just be advised that any malicious software on your network, such as malware, can also make use of UPnP. Make sure your devices are all scanned and cleared if you use this function.
You also have the option of doing manual port forwarding, so that devices that need a less strict connection can get it on a case-by-case basis.
It’s Only NATural
That’s all you need to know about what NAT is to get you started. The real nuts and bolts of how NAT works can get complicated quickly, but as long as you understand what NAT does at a high level and why it sometimes goes wrong, you’ll also understand why certain fixes work or won’t when you run into network issues.
