FC2ブログ



【当ブログ管理人からのお知らせ】


誰にでもパソコン」は、日頃パソコンを御使いの中でのちょっとしたお困り事を解決する、訪問型パソコンサービス  です。

 東京都(伊豆七島は除く)及び神奈川県をサービスエリアとして、御指定の場所に御伺いし、以下の3つのサービス  でパソコンのお困り事にお応えします。

 サービス1<パソコン設定サービス>
 パソコンの初期化やインターネットの接続、プリンターの接続など、面倒で手間が掛かる作業を行います。

 サービス2<ピンポイントレクチャー>
 ”こんな事だけ知りたい”と言うピンポイントな御要望についてレクチャー致します。
<一例>
パソコンについてここだけを知りたい
ワード・エクセルは使った事が無いが簡単な文書や集計表を作る方法だけを知りたい
デジカメ写真をDVDに保存する方法を知りたい」

 サービス3<訪問パソコンレッスン>
 パソコンやワード、エクセル、パワーポイント、アクセス等についてマンツーマンでレクチャー致します。

 パソコン教室の様に授業回数や期限は設けず、御納得頂けるまで対応致します。


 パソコン教室、カルチャースクールでパソコン講師を務めた経験のある当ブログ管理人が、御客様の元へお伺いし、  上記3つのサービスでパソコンのお困り事を解決致します。
サービスエリアは、東京(伊豆七島を除く)・神奈川です!

誰にでもパソコン」の詳細は、こちらのホームページを御覧下さい。
(当ブログ管理人プロフィールも掲載しております)



【パソコン/ITの仕組み】:複数のデジタル機器をネットに接続させる巧みな仕組み:IPマスカレード(後編)

今回もIPマスカレードについてのお話しです。

前回はIPマスカレードの仕組みを理解する為に必要な、インターネットの基礎的な事についてお話ししました。

さて、今回はIPマスカレードの前身となった「NAT」と言う仕組みを元に、デジタル機器がインターネットに接続する仕組みについてお話します。

尚、今回のお話しには以下の3つの言葉が出て来ます。

そして、この3つの言葉がNATとIPマスカレードを理解する為のポイントとなります。

グローバルIPアドレス
プライベートIPアドレス
ポート番号

この3つの言葉の意味につきまして意味がお分かりにならない方は、先ずは前回のお話しを御覧下さい。

それでは、続きをどうぞ!
【ルーターを介してインターネット接続する仕組み】

-お話しに入る前に-

今回は下の画像の様に、パソコンとスマートフォンでWebページを見ると言うケースを例に挙げ、パソコンやスマートフォンがインターネットに接続してからWebページが表示されるまでの仕組みを見て行きます。

そして、その仕組みを通じて、1つのインターネット回線で複数のデジタル機器が同時にインターネットに接続出来ない理由についてお話します。

①今回のお話しは、以下の3つを前提として、お話しして行きます。
以下の3つについて意味がお分かりにならない方は、前回前々回のお話しを御覧下さい。

・前提1:
パソコンやタブレットなど、複数のデジタル機器が同時にインターネットに接続するには、ルーターを介す必要があります。

・前提2:
インターネットに接続すると言うのは、デジタル機器がサーバーに接続すると言う事です。

・前提3:
WebページやSNS、ブログを見ると言うのは、サーバーからそれらのコピーを貰い、それを見ていると言う事です。


②IPアドレスは192.168.011.127の様に3桁4組の数字データですが、今回のお話しでは以下の様に省略しています。

パソコンのIPアドレス→IP(A)
スマートフォンのIPアドレス→IP(B)
ルーターのIPアドレス→IP(C)
サーバーのIPアドレス→IP(D)


③ポート番号は0~65535までの数字データですが、今回のお話しでは以下の様に省略しています。

パソコン内のブラウザのポート番号→Port(A)
スマートフォン内のブラウザのポート番号→Port(B)

ルーターによるインターネットアクセス


-インターネットに繋がるとは、どう言う事なのか?-

私たち個人がインターネットに接続する為にプロバイダーとの間でインターネット接続契約を行うと、プロバイダーからは1つのグローバルIPアドレスが割り当てられます。

しかし1つのグローバルIPアドレスでは、同時に1つのデジタル機器しかインターネットに接続する事が出来ません。

それを解決する手段が今回のテーマである「IPマスカレード」なのですが、では、そもそも何故一つのグローバルIPアドレスでは複数のデジタル機器を同時にインターネットに接続する事が出来ないのでしょうか?

その理由を探る為に、パソコンとスマートフォンがWebサイトにアクセスし、ブラウザにWebページが表示されるまでの流れを見てみましょう。

①パソコンでブラウザを開いてWebサイトにアクセスすると、パソコンはWebサイトのコピーを要求するメッセージをサーバーに送るのですが、パソコンはプライベートIPアドレスしか持たない為に、グローバルIPアドレスを持つルーターに要求メッセージを送り、サーバーへのメッセージ送信を代行して貰います。


②Webサイトのコピーを要求するメッセージをルーターに送る際に、パソコンは以下の様な2つのデータもルーターへ送ります。

差出住所に相当するパソコンのIPアドレス(以下、IP(A))
宛先住所に相当するサーバーのIPアドレス(以下、IP(D))

Webコピーの要求メッセージを手紙に例えると、IP(D)は要求メッセージをサーバーに届ける為に必要で、IP(A)はパソコンが、ルーターを介してWebサイトのコピーをサーバーから貰うのに必要なのがお分かり頂けると思います。

③パソコンから要求メッセージとIP(A)、IP(D)を受け取ったルーターは、自身が中継役となり、これらをサーバーに送るのですが、IP(A)はインターネット上では使えないプライベートIPアドレスの為、IP(A)をルーター自身のグローバルIPアドレスであるIP(C)に書き換えてから、要求メッセージとIP(D)と共にサーバーに送ります。


④更にルーターは、③で行ったIPアドレスの書き換えの記録を一覧表として作成します。


⑤ルーターから要求メッセージを受け取ったサーバーは、要求メッセージに従い、Webサイトのコピーと共にIP(C)とIP(D)をルーターに送ります。

この段階で、IP(D)が差出住所、IP(C)が宛先住所に相当します。
サーバーは、要求メッセージがルーターから届いていると判断している為、パソコンが要求元である事は知りません。


⑥サーバーから送られたWebサイトのコピーは、IP(C)宛のルーターに届きます。

⑦ルーターは、サーバーから届いたIP(C)と④で作成した対応表を比較し、IP(C)をIP(A)に書き換え、WebサイトのコピーとIP(D)と共にパソコンに渡します。

この段階で、IP(D)が差出住所、IP(A)が宛先住所に相当します。


⑧ルーターから送られたWebサイトのコピーは、IP(A)宛のパソコンに届きます。

⑨パソコンは、ルーターから届いたWebサイトのコピーをブラウザに渡す事で、パソコンにWebサイトが表示されます。

この様にルーターが、デジタル機器のプライベートIPアドレスを自分のグローバルIPアドレスに置き換える事で、デジタル機器の代わりにサーバーに接続する方式を「NAT(ナット:Network Address Translation)」と言います。

日本語で「ネットワーク・アドレス変換」と言います。

NATの仕組み

人差し指ポイントアイコン(シュリンク版)

WIFIルーターは、パソコンなどのデジタル機器とモデムをワイヤレスで接続する機能とルーター機能の2つの役目がありますが、最近のモデムはルーターを内蔵している為、、WIFIルーターの役目はワイヤレス接続だけになります。
【NAT方式の欠点】

さて、NAT方式でパソコンがサーバーに接続している時に、スマートフォンもインターネットに接続しようとした場合、どうなるかを見てみましょう。

①スマートフォンは、Webサイトのコピーの要求メッセージと共に、宛先住所となるIP(D)と差出住所となるIP(B)をルーターに送ります。

②しかし、ルーターは、既にIP(A)をIP(C)に書き換えている為、IP(B)をIP(C)に書き換える事が出来ません。

何故なら、仮にIP(B)をIP(C)に書き換えたとしても、サーバーから送られて来るIP(C)を対応表と比較する段階で、IP(A)、IP(B)、つまり、パソコンとスマートフォンのどちらにWebサイトのコピーを渡せば良いのかの判断が出来ないからです。

④この為、NAT方式では、複数のデジタル機器が同時にインターネットに接続するには、同時接続するデジタル機器の数と同じ数のグローバルIPアドレス、つまり、インターネット回線が必要となります。

これでは、一般家庭の様に一本のインターネット回線しか持たない場合、NAT方式では同時に複数のデジタル機器をインターネットに接続する事は出来ません。

NATの欠点

パソコンやスマートフォンなどのデジタル機器が、IPアドレスを住所として、要求メッセージやWebページのコピーをやり取りしていると言う事がお分かり頂けたでしょうか?

さて、同時に複数のデジタル機器をサーバーに接続出来ないNATの欠点を解消したのが、IPマスカレードです。

いよいよ次回は、IPマスカレードの仕組みについてお話しします。

NATとの違いは、サーバーに送るデータをたった1つ追加しただけと言うだけですが、それだけの事で「複数台のデジタル機器が同時にインターネットに接続出来ない」と言うNATの欠点を解消した画期的な仕組みを持っているのがIPマスカレードです。

では、追加されたデータとは何でしょうか?

次回をお楽しみに!
ブログランキングに参加しています!
ランクアップに御協力下さる方は、下のアイコンをクリック願います!



Microsoft Officeランキング

訪問型パソコンサービス「誰にでもパソコン」は、日頃パソコンを御使いの中でのちょっとしたお困り事を以下の3つのサービスで対応致します!

パソコン設定サービスパソコンやインターネットの設定が分からない方に!

ピンポイントレクチャーパソコンやワード、エクセルのここだけを知りたい方に!

訪問パソコンレッスン一からパソコンやワードを身に付けたい方に!

当ブログ管理人である、私が御客様の元へ直接御伺いし、対応させて頂きます!

詳しくは、こちらのWebページをご覧ください!
スポンサーサイト
[ 2018/01/03 19:35 ] パソコン/ITの仕組み | TB(0) | CM(0)

コメントの投稿













管理者にだけ表示を許可する

トラックバック

この記事のトラックバックURL
http://darenidemo.blog.fc2.com/tb.php/110-ab3febc3