IPアドレスにつきましての質問です。

質問

枯渇カウントダウンのサイト(http://itpro.nikkeibp.co.jp/network/v4kokatsu/index.html)で紹介されている通りに、現時点ではIANA側の在庫が底を衝いた可能性が高いと考えますと、WAN側のグローバルIPアドレスが役立たなくなる時期が近付いているとも思われますので、今後の通信契約の見直しやらルータの買い替えやらの判断の為に、インターネット関連の基本的な知識の不足を少しずつでも減らしたい、と願いまして、下記の通りの問い合わせを試みました。
　『ルータのWAN側のIPアドレスが無い状態(IPアンナンバード)を設定すると、何故に「沢山のグローバルIPアドレス群」をも同一LAN内のクライアントへ固定化させ得る様になるのでしょうか？
　ルータのLAN側の固定IPアドレスが設定画面表示の為に必要になっている事情は想像出来ます。でも負荷分散をさせずに同一回線経由で複数のサーバへのウェブアクセスを受け入れ得る理由が分かりません。』
　拙い内容の質問になっており、しかも私の勘違いもが含まれているのかも知れませんので、馬鹿馬鹿しく思われる方もが多いのでは有るまいかと考えておりますが、他に頼らせて頂ける連絡先を存じておりませんから、何卒宜しく御願い申し上げます。

回答No.1

mtaka2 · ベストアンサー

根本的に、質問者さんはTCP/IPにおけるunnumbered接続というものについて誤解されててるかと思います。

まず始めに、本来のTCP/IPにおけるIPアドレスの割り当てについて
TCP/IPにおいては、IPアドレスは、ネットワーク機器の「インターフェース」毎に割り当てられます。
ルーターなど、一つのネットワーク機器に複数のインターフェースがある場合は、そのそれぞれに別のIPアドレスが必要です。
そして、インターネットに繋いでTCP/IPで通信するためには、全ての端末に、世界的にただ一つしかない(=グローバルな)IPアドレスを割り当てる必要があります。そうしないと、通信をした時に、相手から返事を貰うことができません。

添付の図 の左が、そういうIPアドレスの割り当てを図示したものです(サンプルとして現実との競合を避けるため、通常ありえない架空のIPアドレスを入れてます)。

・各PCは、それぞれ、グローバルなIPアドレスを割り当てます。
・家庭側にあるルーターは、光接続などの回線業者に繋がる側と、使用するPCとの、両方にグローバルIPアドレスを割り当てます。
・回線業者側のルータは、インターネットに繋がる側と、家庭ルータに繋がる回線側と、両方にグローバルIPアドレスを割り当てます。

といった、直接の末端以外にも、ネットワーク機器には全てグローバルIPアドレスが必要となります。

ここで「家庭側の各PCにグローバルなIPアドレスを割り当てるのは、IPアドレスの数が必要になりすぎる」ということで生まれたのが 「NAT」です(図 中央)。

NATでは、
・家庭側ルータの下の各PCに、プライベートなIPアドレスを割り当てます
・インターネットに繋いでTCP/IPで通信するためには、グローバルなIPアドレスを割り当てる必要がありますので、プライベートなIPアドレスは宛先としては使えません。
・そこで、通信の内容を書き換えてしまい、全て家庭側ルータの回線側のグローバルIPアドレス(234.567.12.2)からの通信に見せかけます。

このように、NATでは家庭内LAN側でグローバルIPアドレスが要らなくなるのですが、NATを使えるPC側から始めた通信に限ります。(「返事」なデータでないと、ルータ宛のデータをPCに割り振ることができない)
そのため、サーバを公開する用途などには使えません。

一方、unnumbered接続は、NATとは全く別の、IPアドレスを節約する技術です(図右)。
unnumberedでは、家庭側ルータ、回線業者側のルータのそれぞれの、回線側インターフェースにはIPアドレスは割り当てません。
この部分は1対1通信ですので、とにかくデータを送り出せば向かい側のルータにデータが届きますので、IPアドレスが無くても問題無く使えるのです。
そうすることでIPアドレスを二つ節約できます。

ですが、この場合、見ての通り、家庭側ルータは、インターネット側(回線側)にIPアドレスを持っていません。
そのため、「ルーターのインターネット側のIPアドレス一つで共用する」というNATは、unnumbered接続では原理的に使用不可能になるのです。

「サーバを公開するなど、データの受け取りのためにグローバルIPアドレスが必要」な用途においては、unnumbered接続が有効ですが、
「クライアントからの接続など、グローバルIPアドレスが不要」な用途においては、NATが有効となり、どちらかを使い分けることになります。

お礼

再びの詳しい回答を御提供になって頂き、嬉しく思います。
　根本的な誤解の存在がよく分かりました。
　過去に『8の倍数の個数のグローバルIPアドレス』を纏めて購入し、同一LAN内部のPCへ割り当てる際に、ルータの設定画面の『IPアンナンバード』の項目へチェックを入れる、という情報だけを記憶しておりましたせいで、的外れの質問を致してしまいました。
　今後にも御教授を頂戴出来ると有り難いですから、何卒宜しく御願い申し上げます。