自宅鯖にて自宅LAN内でグローバルIPは同じですが

質問

自宅サーバー初学者です。
自宅のLAN内では一般的にグローバルIPはひとつしか割り当てられていないため、それをLAN内でシェアするためにプライベートIPを決めていると理解しているのですが（この時点で間違っていたらすいません）
ここで疑問が生じたので質問させてください。

例として、グローバルIP：AA.AA.AA.AAだとするとき、外部からはAA.AA.AA.AA宛にパケットを送ると思うのですが、MACアドレスが判明していない状況でIPアドレスのみでパケットを送信した場合、ルータはLAN内のどの端末にパケットを送るか分からないのではと思いました。LAN内すべての端末にパケットを送るのでしょうか？

ポート番号3000でアプリケーションのサーバーX（ローカルIP：192.168.1.1)を立てていたとします。サーバーXにあててリクエストのパケットを外部からAA.AA.AA.AA:3000で送信した場合、LAN内ではピンポイントに192.168.1.1にのみパケットを流すことはできないですよね？

もっというと、同じアプリケーションのサーバーをLAN内の複数の端末・同じポートで立てていた場合、どうなるのでしょう。

もし的外れな事を言っていたらすいません。
宜しくお願いします。

回答No.1

t_ohta · ベストアンサー

NAT(NAPT)が使用されているルータで外部からグローバルIPアドレス宛に届いたパケットは、ポート開放等の機能で登録された情報に照らし合わせてLAN内のPCへ転送されます。

例えば
『外部から3000番ポートにアクセスがあった場合は、192.168.1.1:3000へ転送』
という設定をルータに行うと、外部からのアクセスがLAN内のPCに転送されます。
何も設定しなければ、ルータはあて先不明のパケットとして処理（破棄したりエラーを返したり）します。

ポート開放の設定は、外部から受付けるポート番号一つに付き一つの転送先しか設定できませんので、LAN内で同じポートで待ち受けるPCが複数有る場合はグローバル側で受付けるポート番号を分けて設定する必要があります。
『外部から3000番ポートにアクセスがあった場合は、192.168.1.1:3000へ転送』
『外部から3001番ポートにアクセスがあった場合は、192.168.1.2:3000へ転送』
といった具合です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
NAT・NAPTの機能をよく分かっていなかったのですが、挙動含めてよく理解できました。

皆さんのご回答とても参考になったのですが、一番早く回答して頂けたt_ohtaさんにベストアンサーを付けさせていただきます。
ありがとうございました。

回答No.4

superside0

> ルータはLAN内のどの端末にパケットを送るか分からないのではと思いました

はい。その通りです。
よって、外部へのサービスを立ち上げる場合は、
ルータの　ポート転送やポートマッピングや静的IPマスカレードやDMZ等　（ルータによって呼び名が違うのですが）
の機能を使って、グローバルIPとプライベートIPを　ポート毎に紐付けする必要があります。

ポート番号ごとに設定できるので、ポート番号の違うサービスであれば
復数のサーバーに振り分けできます。
たとえば、Webサーバーとメールサーバーの２台が設置できます。

しかし、ポート番号が同じサービスの場合は、ルータの機能だけでは振り分けできないので
リバースプロキシや、リダイレクタや　ロードバランサ等の中継機能が別途必要になります。

お礼

とても参考になりました。
勉強不足のため、知らない単語が多々あるので、よく調べたいと思います。

ご回答ありがとうございます。

回答No.3

chie65536（@chie65535）

ご参考。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%82%A2%E3%83%89%E3%83%AC%E3%82%B9%E5%A4%89%E6%8F%9B

＞ポート番号3000でアプリケーションのサーバーX（ローカルIP：192.168.1.1)を立てていたとします。サーバーXにあててリクエストのパケットを外部からAA.AA.AA.AA:3000で送信した場合、LAN内ではピンポイントに192.168.1.1にのみパケットを流すことはできないですよね？

ルーターに「WAN側にAA.AA.AA.AA:3000で入って来たパケットは、LAN側ポートの192.168.1.1:3000に出せ」ってNAPT設定をすれば良い。

＞もっというと、同じアプリケーションのサーバーをLAN内の複数の端末・同じポートで立てていた場合、どうなるのでしょう。

外に居るクライアントは「どっちのサーバーに繋ぐか」を、何らかの方法で選択しないといけません。

なので「サーバーの選択」を「ポート番号」で行います。

ルーターに「WAN側にAA.AA.AA.AA:3000で入って来たパケットは、LAN側ポートの192.168.1.1:3000に出せ。WAN側にAA.AA.AA.AA:3001で入って来たパケットは、LAN側ポートの192.168.1.2:3000に出せ。」ってNAPT設定をすれば「外からサーバーを選ぶこと」が出来ます。

192.168.1.1のサーバーも、192.168.1.2のサーバーも、どっちも「ポート3000」で待ち受けします。

外から見ると「同じグローバルIPアドレスで、ポート3000のサーバーと、ポート3001のサーバーが居る」と言う状態になるのです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
NAT・NAPTについての知識が欠けていました。
そういった挙動をとるのですね。
非常に勉強になりました。

回答No.2

ryo_ Deathscythe（@Deathscythe）

コレ見て勉強しましょ

http://www5e.biglobe.ne.jp/~aji/3min/index.html

お礼

非常に助かります。
よく勉強したいと思います。