DHCP・NAT(NAPT)とは?DHCPはIPアドレスを自動で割り当てるしくみ(4段階DORA)

公開: 更新: カテゴリ: テクノロジ系

30秒で結論

DHCP・NATとは(全体像)

DHCPとは、機器がネットワークにつながるとき、IPアドレス(住所)を自動で割り当ててくれるしくみである。手で設定しなくても、つなぐだけで住所が決まる。

身近にたとえると、会場の受付係のようなもの。来た人に「あなたの席は○番です」と自動で割り当てる——それがDHCPだ。

一方NATは、家の中で使う「プライベートIP」と、外向けの「グローバルIP」を変換するしくみである。家の内線番号を、外の代表電話番号に変換するイメージだ。押さえるのは、DHCPのDORAと、NATの中でもよく使うNAPTである。


詳しく:DORAとNAPTだけ覚えれば戦える

ここが記事の心臓部。まずDHCPの手順「DORA」を見ていくのだ。

DHCPの4段階(DORA)

段階内容
1Discover機器が「IPをください」と探す
2Offerサーバーが「これはどう?」と提案
3Request機器が「それをください」と要求
4Ackサーバーが「確定」と返す

頭文字をとってDORAと覚えるとよい。次に、NATの種類である。

NATの種類

種類対応
静的NAT1対1で対応づける(サーバー公開など)
NAPT(PAT)ポート番号を使い、1つの代表IPで多くの機器をつなぐ(多対1)

ここでひっかけが「NATはいつも1対1だ」という誤解である。NAPT(PAT)は、ポート番号を組み合わせて、1つの代表IPで多くの機器を同時につなぐ(多対1)。家庭のルータはこの方式が主流だ。

もう1つのひっかけが「IPv6でもNATが必須」という誤解だ。NATはIPv4の住所不足をしのぐ工夫であって、住所が広大なIPv6ではNATは不要である。

わかりやすく言い換えると

要するに、受付係と内線電話でイメージするとよい。

DHCP … 来た人に席(IP)を自動で割り当てる受付係(手順はDORA)

NAPT … 1つの代表電話番号で、内線番号(ポート)を組み合わせて多くの機器を外とつなぐ

IPv6でNAT不要 … 住所が広大なので、住所不足をしのぐNATが要らない

つまり、DHCPはDORAの4段階、NAPTは多対1、IPv6ではNAT不要。ここが試験の急所である。


試験のツボ

🔴 一番出る:DHCPはDORAの4段階

①Discover→Offer→Request→Ackの順

②頭文字で「DORA」と覚える

🔴 次に出る:NAPTは多対1

①ポート番号を使い、1つの代表IPで多くの機器をつなぐ

②NATはいつも1対1ではない(家庭ルータはNAPTが主流)

🟡 押さえると安定:IPv6ではNAT不要

①NATはIPv4の住所不足をしのぐ工夫

②IPv6は住所が広大なのでNATは不要


よくある間違い

「NATはいつも1対1で対応づける」→ ✗  NAPT(PAT)はポート番号を使い、1つの代表IPで多くの機器をつなぐ(多対1)。

「IPv6でもNATは必須である」→ ✗  NATはIPv4の住所不足をしのぐ工夫。住所が広大なIPv6では不要。

「DHCPは手でIPアドレスを1台ずつ設定するしくみである」→ ✗  DHCPは自動で割り当てるしくみ。手動設定とは逆。


試験での出題パターン

実際の問題でたしかめてみよう。

オリジナル問題1(DHCP)

📝 オリジナル問題 1 DHCPの役割

DHCPに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. DHCPは画面の明るさを段階で細かく決めるための専用の設定だとされているものなのである
  2. DHCPはIPアドレスを機器に自動で割り当てるしくみで、手順はDORAの4段階である
  3. DHCPは音の大きさを段階で決めるための専用の機能だとされているものなのである
  4. DHCPは保存した文字を全部消すための専用の命令だとされているものなのである
アルゴキュブ
アルゴキュブ 解答・解説

解答は 2 である。

DHCPは、IPアドレスを機器に自動で割り当てるしくみで、手順はDORA(Discover→Offer→Request→Ack)の4段階である。会場の受付係が席を自動で割り当てるイメージなのだ。

選択肢1・3・4の「明るさ」「音の大きさ」「全部消す」はどれも誤りである。

選択肢判定理由
1画面の明るさの設定ではない
2IPを自動割り当て・手順はDORA
3音の大きさの機能ではない
4文字を消す命令ではない

オリジナル問題2(NAPT)

📝 オリジナル問題 2 NAPTの性質

NAT・NAPTに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. NATは画面を必ず点滅させるためだけに使う専用の設定だとされているものなのである
  2. NATは音を必ず二重に鳴らすための専用の機能だとされているものなのである
  3. NATは保存した文字を全部消すための専用の命令だとされているものなのである
  4. NAPTはポート番号を使い、1つの代表IPで多くの機器を同時につなぐ(多対1)
アルゴキュブ
アルゴキュブ 解答・解説

解答は 4 である。

NAPT(PAT)は、ポート番号を使い、1つの代表IPで多くの機器を同時につなぐ(多対1)。家庭のルータはこの方式が主流だ。「NATはいつも1対1」という思い込みがひっかけなのだ。

選択肢1・2・3の「点滅」「二重に鳴らす」「全部消す」はどれも誤りである。

選択肢判定理由
1画面を点滅させる設定ではない
2音を鳴らす機能ではない
3文字を消す命令ではない
4ポート番号で多対1につなぐ

オリジナル問題3(IPv6とNAT)

📝 オリジナル問題 3 IPv6とNATの関係

IPv6とNATの関係に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. IPv6でもNATは必ず必要で、これがないと通信できないものだとされているのである
  2. IPv6はNATを使うと、画面を必ず点滅させてしまうものだとされているものなのである
  3. NATはIPv4の住所不足をしのぐ工夫で、住所が広大なIPv6では不要である
  4. IPv6はNATを使うと、音を二重に鳴らしてしまうとされているもの
アルゴキュブ
アルゴキュブ 解答・解説

解答は 3 である。

NATはIPv4の住所不足をしのぐ工夫で、住所が広大なIPv6では不要である。IPv6でもNATが必須、という思い込みがひっかけなのだ。

選択肢1の「IPv6でもNAT必須」は誤りである。選択肢2・4の「点滅」「二重に鳴らす」も関係ない。

選択肢判定理由
1IPv6ではNATは不要
2画面を点滅させるものではない
3NATはIPv4の工夫・IPv6では不要
4音を鳴らすものではない

まとめ

押さえどころ

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執筆: SikakuQuest編集部

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