プライベートIPアドレスとは？

プライベートIPアドレスの意味

インターネット上で一意性を保証されず、組織内で自由に使える予約されたアドレス空間。IPv4では10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16の3ブロックが該当する。外部と通信する際はアドレス変換が必要になる点が試験で問われる。

プライベートIPアドレスの具体例

拠点が多い企業では10.0.0.0/8を第2オクテットで拠点、第3オクテットで用途に割り当てると経路集約しやすい。逆に各拠点が独立に192.168.1.0/24を使っていると、拠点間VPNでつないだ瞬間に重複が起き、二重のアドレス変換で回避する羽目になる。

プライベートIPアドレスは試験でどう引っ掛けられる？

プライベートアドレスだから外部から攻撃されない、というのは誤り。変換装置の設定ミスや、内部に踏み込まれた後の横展開では普通に到達される。アドレスの種別は経路制御上の話であり、防御はファイアウォールとセグメント分割で行う。

プライベートIPアドレスと関連する用語

• NAT／NAPT
• 経路集約
• サブネットマスクとCIDR

プライベートIPアドレスが出た過去問

• プライベートIPアドレスをもつ複数の端末が，一つのグローバルIPアドレスを使ってインターネット接続を利用する仕組みを実現するものはどれか。

  正解：NAPT

  要点：NAPTはポート番号も変換し1つのグローバルIPを共用する

  NAPTは、IPアドレスの変換に加えてポート番号も同時に書き換えることで、内部の複数端末を1つのグローバルIPアドレスに対応付ける。戻りの通信はポート番号の対応表をたどって元の端末へ振り分けられる。IPマスカレードとも呼ばれ、家庭用ルータの標準機能になっている。

  出典：平成28年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問33（IPA）

• IPv4において、インターネット接続用ルータのNAT機能の説明として、適切なものはどれか。

  正解：プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。

  要点：NATはプライベートIPとグローバルIPを相互変換する

  NATは、社内で使うプライベートIPアドレスと、インターネット上で通用するグローバルIPアドレスを相互に変換する機能である。限られたグローバルアドレスを多くの端末で共用でき、外部から内部アドレスが直接見えなくなる副次的効果もある。ポート番号も併せて変換して1つのグローバルアドレスを多数の端末で共用する方式はNAPT（IPマスカレード）と呼ばれる。

  出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問33（IPA）

• LANに接続されている複数のPCをインターネットに接続するシステムがあり、装置AのWAN側インタフェースには1個のグローバルIPアドレスが割り当てられている。こ…

  正解：NAPT（IPマスカレード）

  要点：1個のグローバルIPを多数端末で共有するのはNAPT

  グローバルIPアドレス1個を複数端末で共有するには、プライベートIPアドレスとポート番号の組を対応付けて変換する仕組みが必要になる。これがNAPT（IPマスカレード）で、送信元IPアドレスをグローバルアドレスに書き換え、同時にポート番号を通信ごとに変えて識別する。IPアドレスを1対1で変換する単純なNATでは、1個のアドレスを同時に複数端末で使えない。

  出典：令和1年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問33（IPA）