令和3年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問題 問33
テクノロジネットワークIPアドレス・サブネット設計
PCが，NAPT (IPマスカレード) 機能を有効にしているルータを経由してインターネットに接続されているとき，PCからインターネットに送出されるパケットのTCPとIPのヘッダのうち，ルータを経由する際に書き換えられるものはどれか。
解答・解説
正解: エ. 送信元のポート番号と送信元のIPアドレス
NAPT（Network Address Port Translation） または IPマスカレード は、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを変換する技術であり、IPアドレスに加えてTCP/UDPのポート番号も変換することで、複数のプライベートIPアドレスをもつ端末が1つのグローバルIPアドレスを共有してインターネットと通信できるようにする機能です。
PCからインターネットへパケットが送出される際、NAPTが有効なルータを経由すると以下の処理が行われます。
- パケットの 送信元のIPアドレス（PCのプライベートIPアドレス）が、ルータの持つグローバルIPアドレスに書き換えられます。
- パケットの 送信元のポート番号 が、ルータが管理する別のポート番号に書き換えられます（これにより、どのPCのどの通信かをルータが識別・管理可能になります）。
- 宛先のIPアドレスと宛先のポート番号は、本来の通信相手とそのサービスを特定するためにそのまま維持されます。
したがって、ルータを経由する際に書き換えられるのは「送信元のポート番号と送信元のIPアドレス」となります。
各選択肢の解説
- ア. 宛先のIPアドレスと宛先のポート番号
これらを書き換えてしまうと、目的の通信先のホストやサービスにパケットが届かなくなってしまうため誤りです。 - イ. 宛先のIPアドレスと送信元のIPアドレス
送信元のIPアドレスは書き換えられますが、宛先のIPアドレスは書き換えられません。また、NAPTの特徴であるポート番号の変換が含まれていないため誤りです。 - ウ. 送信元のポート番号と宛先のポート番号
送信元のポート番号は書き換えられますが、宛先のポート番号は書き換えられません。また、IPアドレスの変換が含まれていないため誤りです。 - エ. 送信元のポート番号と送信元のIPアドレス
正解です。NAPT機能により、プライベートIPからグローバルIPへの変換（送信元IPの書き換え）と、通信識別用のポート番号の変換（送信元ポートの書き換え）が行われます。