ルータ接続時の自宅サーバについて

ルータ接続時の自宅サーバについて

このコーナでは、自宅サーバを開設する場合に、ルータを介してインターネット接続を行う場合の留意点を説明します。
ただし、以下の接続形態は本コーナの留意点とは異なり、問題ないと言えます。

・モデム接続
・ISDNによるターミナルアダプタ (TA) 経由の接続
・ブリッジタイプのルータ経由の接続
また本題に触れる前に、必要不可欠なIPアドレスの基礎知識についても説明します。

1. IPアドレスとは・・

IPアドレスとは、インターネット上（正確にはTCP/IPネットワーク上）の住所のようなもので、各コンピュータを識別するために、たとえば「210.123.45.67」のように、8ビットごとに区切った4つの数字で表記（つまり32ビットのアドレス）します。
ですから、インターネットに接続するサーバやパソコンは、それぞれが違ったIPアドレスを持っていて、お互いを識別しています。
このようにすることで、今日本にいるAさんがパソコンでネット接続し、アメリカにいるBさんに対してメールを出したり、イギリスにいるCさんのサーバにアクセスしてホームページを見ることが簡単にできてしまいます。

IPアドレスの例
210.123.45.67

（各8ビットごとの数字の範囲は 0 ～ 255）

2. グローバルアドレスとプライベートアドレス

IPアドレスは、さらにグローバルアドレスとプライベートアドレスに分けられます。
インターネットに接続する場合には、各コンピュータが異なるIPアドレスを持つということを前節で述べましたが、このとき用いるIPアドレスは実はグローバルアドレスです。グローバルアドレスとは、インターネットに接続するときに用いるもので、世界に1つだけのものです。決して重複することは許されません。
これに対して、プライベートアドレスとは、閉じられたネットワーク内で使用するためのアドレスで、あらかじめ決められた範囲の中で各自が自由に割り当てていいことになっています。
なお、「閉じられたネットワーク」とは、インターネット接続を意識しない使い方、たとえば、パソコン同士や、あるいはパソコンとプリンタをLANケーブルで接続し合い、ファイル共有やプリンタ共有を行うLAN接続などが挙げられます。一昔前は、オフィス内などのビジネス向けの用途でしたが、最近では家庭内に複数のパソコンやルータ機器を持つ人が増え、家庭内LANも決して珍しくありません。

プライベートアドレスの範囲
クラスA 10.0.0.0 ～ 10.255.255.255
クラスB 172.16.0.0 ～ 172.31.255.255
クラスC 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255

3. モデム接続とルータ接続

ようやく本題です。そこで、自宅サーバを開設する場合に必ず留意しなければならないことがあります。
それは、モデムを介してネット接続する場合と、ルータを介してネット接続する場合には、IPアドレスの持ち方、つまり、グローバルアドレスとプライベートアドレスの持ち方に違いがあります。
モデム接続の場合には、LANは存在しませんので、ダイヤルアップでプロバイダへ接続された瞬間に、グローバルアドレスが割り振られます。ですから、このとき割り振られたアドレスがたとえば「210.123.45.67」であったとしたら、訪問者に対して、http://210.123.45.67/ というURLを公開すれば、外部からアクセスが可能となり、自宅サーバを開局することができます。
これに対して、ルータ接続の場合にはLAN接続となります。プロバイダへルータがダイヤルアップ接続するとグローバルアドレスが割り振られますますが、このアドレスを「210.123.45.67」とします。このアドレスから http://210.123.45.67/ というURLを公開するところまではモデム接続と同じですが、このままでは外部からパソコンへ接続することができません。なぜならば、グローバルアドレスを割り振られたのはパソコンではなく、ルータであるからです。パソコンはLAN接続されているため、プライベートアドレスしか持っていないのです。
ですから、外部からの http によるアクセスに対して、ルータはその奥にあるパソコンに橋渡しをしてあげなくてはなりません。つまり、ルータ側にそのような「設定作業」が必要になります。

以下の画面例でも分かるように、モデム接続では、パソコン自身がグローバルアドレスを持っているため、外部から直接アクセスすることが可能です。ところが、ルータ接続では、パソコンはプライベートアドレスしか持っていないため、（グローバルアドレスを持っている）ルータを経由してからでないとパソコンへアクセスすることができません。

		訪問者	http://210.123.45.67/	自宅サーバ
モデム接続の場合				━ モデム	PCのIPアドレス 210.123.45.67 (G)

		訪問者	http://210.123.45.67/	自宅サーバ
ルータ接続の場合				━ ルータ	PCのIPアドレス 192.168.0.2 (P)
				ルータのIPアドレス外側 : 210.123.45.67 (G) 内側 : 192.168.0.1 (P)
	【注】	(G) : グローバルアドレス (P) : プライベートアドレス

ルータは2つのIPアドレスを持っています。インターネット側（これをWANといいます）に向けてグローバルアドレスを、閉じられたネットワーク（つまりLAN）側にはプライベートアドレスを持っています。
自宅サーバを開局する場合は、外部からの http によるアクセスに対して、パソコンへ経路を通すようにルータに設定を行う必要があります。経路を通すことは、すなわちグローバルアドレスとプライベートアドレスの変換作業を意味します。これをNAT変換 (Network Address Translation)といいます。
このNAT変換は、通常のメールの送受信やブラウザを用いたネットサーフィンでは、使用者は意識することなく行われています。たとえば、メールを受信しようとすると、パソコンは最初にプライベートアドレスでルータへアクセスします。ルータはこのプライベートアドレスを、グローバルアドレスにNAT変換します。そしてパソコンはプライベートアドレスを持ってインターネット網へ出て、所定のメールサーバへ接続することになります。
しかしながら、自宅サーバを立ち上げて、外部から http でアクセスされるようなものは通常のルータ設定の初期値としてはセキュリティ上考慮していないため、各自が個別にルータ設定を行う必要があります。

4. ルータの設定

ルータの設定の説明に入る前に、もう2点ほど説明しておかなければならないことがあります。第1点目はポート番号です。
IPアドレスはインターネット上の「住所」ということを説明しましたが、ポート番号とは、その住所の中の「部屋番号」です。郵便を出すときに、あて先が大きなマンションや団地内であれば、正しく部屋番号まで書かなければ届かないのと同様に、実はIPアドレスだけだと正しく相手にアクセスすることができないのです。

この部屋番号であるポート番号は、一体どのくらいあるのかといえば、0～65535番まで存在します。しかしながら、よく使われる http や ftp などのアクセスにはあらかじめ割り当てが決まっています。下記の表を見るとおり、今回は http でアクセス可能なWWWサーバを立てる訳ですから、そのポート番号は80番ということになります。

TCPの主なポート番号
ポート	サービス名	説明
20	ftp-data	FTPのデータ
21	ftp	FTPの制御
23	telnet	Telnet
25	smtp	SMTP（メール送信）
80	http	WWW
110	pop3	POP3（メール受信）

次に、第2点目としてはプライベートアドレスの調べ方です。通常だと、コマンドプロンプトから、ipconfig というコマンドを打つことで知ることができます。以下の画面例では、「192.168.0.2」がパソコンのプライベートアドレスで、「192.168.0.1」がルータのプライベートアドレスであることが分かります。


C:\>ipconfig

Windows IP Configuration

Ethenet adapter ローカルエリア接続:

    Connection-specific DNS Suffix :
    IP Address . . . . . . . . . . : 192.168.0.2
    Subnet Mask  . . . . . . . . . : 255.255.255.0
    Default Gateway  . . . . . . . : 192.168.0.1

ここまでで、ポート番号とプライベートアドレスを知ることができました。これを基に、ルータへの設定を行うことになります。
自宅サーバを開局するためのルータの設定は、通常NATテーブルまたはアドレス変換テーブルという設定項目（メーカによって呼び方が異なるようです）で、許可する経路情報を定義します。
具体的な定義方法は、各ルータのマニュアルをよく読む必要がありますが、以下に設定の一例を記述しておきます。設定内容は、プライベートアドレス「192.168.0.2」の「80番ポート」を開放するという内容になります。

NATテーブルの設定例
プロトコル外部ポートプライベート
IPアドレス内部ポート
TCP 80 192.168.0.2 80
最後に、このプライベートアドレスに関してですが、通常だとルータ内にDHCPサーバ機能というものがあって、ルータ配下に接続されるパソコンに対して、自動的にアドレスを割り振っています。
もし、ルータ配下にあなたのパソコン以外に何も接続されていなければ問題ありませんが、複数台のパソコンやプリンタサーバなどが接続されていると、その接続機器に対してDHCPサーバが機器の起動順にプライベートアドレスを割り当てていくため、自宅サーバとなるパソコンのプライベートアドレスが、日によって変化することが起きてしまいます。
これではせっかくNATテーブルにプライベートアドレスを設定しても意味がないことになります。したがって、ルータ配下に複数台の機器が接続され、ルータがDHCPサーバ機能を持つものは、DHCP機能そのものをやめるか、または自宅サーバだけをDHCP機能から外すように設定を行う必要があります。この場合、DHCP機能を利用しないパソコンは手動でパソコンにプライベートアドレスを設定します。

【ご参考】「鷹の巣」の自宅サーバー（ルータ使用時のルータの設定）の中の、
3. サーバをインストールしたマシンのプライベートIPアドレスの固定化のページ

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