正解：ウ
各選択肢の解説
アルータが、PCごとに別のグローバルIPアドレスを通信のたびに借りて送受信している。
誤り。これは1対1で変換する基本的なNATを、そのまま台数分行うという誤解です。 グローバルIPアドレスは1つしか割り当てられていないので、PCごとに別のアドレスを 使うことはできません。1つのアドレスを共有するための工夫が別に必要です。
イルータが、送信元PCのMACアドレスを付けたままインターネットへ送り出している。
誤り。MACアドレスは同じLANの中で機器を見分ける番号で、ルータを越えると インターネット側には伝わりません。「機器を区別する番号」という点で候補に見えますが、 外から戻る応答の振り分けには使えません。
ウルータが、変換時にポート番号も付け替え、その対応表で応答の宛先PCを見分けている。
正解。NAPT（IPマスカレード）と呼ばれるNATの方式です。アドレスは1つでも、 ポート番号を通信ごとに変えて記録しておけば、戻ってきた応答をどのPCに返すか判別できます。
エDNSサーバが、PCごとに異なるドメイン名を割り当てて応答の宛先を区別している。
誤り。DNSはドメイン名とIPアドレスを対応づける仕組みで、閲覧先のサーバを 調べるときに使います。家庭内のPCにドメイン名を配って通信を振り分ける役割はありません。
理解を深めるために
一言で言うと「代表番号＋内線番号」
会社の代表電話を思い浮かべてください。外から見える番号は1つでも、内線番号を 組み合わせれば、社内の誰あての電話かを区別できます。
家庭のルータも同じです。外向けのグローバルIPアドレスは1つだけですが、 ポート番号を内線番号のように使って、どのPCの通信かを見分けています。 この方式をNAPT（IPマスカレードとも呼ぶ）といい、NATの一種です。
なぜそうなっているのか
IPv4のアドレスは数に限りがあり、家庭の全機器にグローバルIPアドレスを配る余裕はありません。 そこで次のように動きます。
- PCが通信を始めると、ルータは送信元を「自分のグローバルIPアドレス＋空いているポート番号」に書き換える
- 書き換えの前後を対応表に記録しておく
- 応答が戻ってきたら、宛先のポート番号を対応表で引き、元のPCのプライベートIPアドレスに戻して届ける
アドレスだけを1対1で変換する基本的なNATでは、同時に通信できる台数は グローバルIPアドレスの数までです。ポート番号まで使うことで、1つのアドレスを 多数の機器で共有できます。
混同しやすいものとの違い
| 用語 | 役割 |
|---|---|
| NAPT | アドレスとポート番号を合わせて変換し、1つのグローバルIPアドレスを共有する |
| 基本的なNAT | アドレスを1対1で変換する。同時に使える台数はグローバルIPアドレスの数まで |
| MACアドレス | 同じLANの中で機器を見分ける。ルータを越えて外には伝わらない |
| DNS | ドメイン名とIPアドレスを対応づける |
試験で「1つのグローバルIPアドレスを複数の端末で共有する」とあれば、 ポート番号を使うNAPTの話だと見抜けるようにしておきましょう。