NAT traversal

NATトラバーサル（NAT Traversal）

NATトラバーサルとは、TCP/IPネットワークにおいて、NAT（Network Address Translation）デバイスを経由して複数のホスト間で接続を可能にするために設計された一連の技術やアルゴリズムのことを指します。NAT通過やNAT越えとも呼ばれるこの技術は、特にP2P（Peer-to-Peer）通信やVoIP（Voice over IP）など、相互に直接連絡を取る必要があるアプリケーションにおいて重要です。

NATの仕組み

NATは、内部ネットワークから外部ネットワークに対してのリクエストの発信元アドレスを変換し、これに対する応答を管理する機能を持っています。これにより、少ない数のグローバルIPアドレスで多数のデバイスが外部に接続できるようになっています。しかしこの仕組みのために、NATデバイスは、どの内部ホストが応答を受け取るべきかを判断できなくなり、他のホストからのリクエストに適切に応答できません。このため、内部ネットワーク内のホストが外部と接続するサーバとして機能することが困難になる場合があります。

NATトラバーサルの必要性

例えば、BitTorrentやGnutellaのようなP2Pファイル共有プログラムやSkypeのようなVoIPサービスでは、クライアントがサーバの役割を果たさなければならないことがあり、NATデバイスがそれを適切に扱うことができないため、機能に支障をきたすことがあります。

NATトラバーサル技術の種類

NATトラバーサルにはいくつかの技術が存在し、それぞれ異なる方法でNATを通過する仕組みを提供します。例えば、TURN（Traversal Using Relay around NAT）はデータを中継する方法ですが、帯域幅や遅延に影響を与える可能性があります。一方、STUN（Session Traversal Utilities for NAT）は、接続確立時にのみサーバを利用するため、より効率的です。

NATトラバーサルの実装には、適切なNATの振る舞いやファイアウォールの設定が重要です。特に企業においては、セキュリティリスクを低減させつつNATトラバーサルを実現するために、特別な設定や技術が必要です。これに関連して、IETF（Internet Engineering Task Force）が提示するRealm-Specific IP（RSIP）やMiddlebox Communications（MIDCOM）が将来のスタンダードとして注目されています。

NATトラバーサルとIPsec

IPsecプロトコルを用いる際にもNATトラバーサルは重要です。NATを介してIPsecを正常に機能させるためには、いくつかのポートがファイアウォールで許可される必要があります。家庭用ルーターでは、IPsecパススルーを有効にすることでこれらの要件が満たされますが、特に初期設定で制限がかかることがあります。Windows XPなどのシステムでは、適切な設定変更を行わなければ、NAT-T（NAT Traversal）を通じたIPsecの使用が制限されることがあり、多くのユーザーに実のところ、手動で設定を行う必要があります。

まとめ

NATトラバーサル技術は、今後もコミュニケーションインフラにおける必須の要素となるでしょう。家庭用ネットワークや企業ネットワークでの使用を通じて、ユーザーはNATの制約を克服し、スムーズな接続を実現する技術の進化を期待しています。

もう一度検索