PATとは？NATとの違いとIP・ポート変換の仕組み

PATは、複数のプライベートアドレス/ポートを、1つまたは少数のグローバルアドレスと異なる送信元ポートへ変換して共有するNAT方式です。単純なアドレス変換と違い、変換はIPだけでなくtransport プロトコルとポートを含むため、同時セッションを識別できます。

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けんと＠設計構築チャンネル

PATを追うときは、変換前後の送信元・宛先・ポートを通信方向ごとに表へ分けます。パケットキャプチャとログがどちらの値を記録するかも併記すると迷いません。

PATとは？

先に答えると、PATは、複数のプライベートアドレス/ポートを、1つまたは少数のグローバルアドレスと異なる送信元ポートへ変換して共有するNAT方式です。単純なアドレス変換と違い、変換はIPだけでなくtransport プロトコルとポートを含むため、同時セッションを識別できます。

NATとは何が違う？

それぞれの役割と、実務で見るところを次の表に整理します。

10.0.0.10:51001 ─┐
10.0.0.11:51002 ─┼→ 203.0.113.20:40001/40002 → Internet
10.0.0.12:51003 ─┘       translation tableで逆引き

IP・ポートはどう変換される？

作業の順序と、各ステップの完了条件を次の表にまとめます。

access-list 10 permit 10.0.0.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 10 interface GigabitEthernet0/1 overload

show ip nat translations
show ip nat statistics

Pro Inside global       Inside local        Outside local      Outside global
tcp 203.0.113.20:40001 10.0.0.10:51001    198.51.100.10:443 198.51.100.10:443

戻り通信はどう元端末へ届く？

症状ごとの原因候補と、次に確認することを次の表にまとめます。正常時の出力と並べて差を見ます。

PAT障害をどう切り分ける？

PATの利用端末数だけでcapacityを決めません。1端末が多数セッションを作るアプリケーションもあるため、同時変換、ポート使用、タイムアウト、peak トラフィックを監視し、上限接近時のアラートを作ります。

• 対象機器・インターフェース・VRF/VLAN
• 取得日時・タイムゾーン・ソフトウェアバージョン
• 変更前後の同一コマンド出力
• 期待値・実測値・判定者
• 異常時の停止条件と切り戻し結果

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まとめ：IPだけでなくプロトコル・ポートを含む変換として確認する

要点は、IPだけでなくプロトコル・ポートを含む変換として確認することです。変換前後のIPとポートを、セッションテーブルの出力ごと残します。

この記事の執筆・監修者

けんと＠設計構築チャンネル

ネットワーク設計構築エンジニア／インフラ転職コンパス編集者

30歳・IT未経験からSIerへ転職。ネットワークエンジニアとして、金融系・オフィス系ネットワークの設計・構築に携わり、PL・PMも経験。自身の未経験転職と現場経験をもとに、仕事内容・技術・キャリア・求人選びをわかりやすく解説しています。

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