NATを理解する：IPv4枯渇問題に対するLinuxの巧妙な回避策

自宅のWi-Fiネットワークを想像してみてください。すべてのデバイスが同じパブリックIPアドレスを共有しています。これはネットワークアドレス変換（NAT）のおかげです。IPv4アドレスの数が限られているため、NATはプライベートIPをルーター上の単一のパブリックIPに巧みにマッピングし、複数のデバイスが単一のパブリックIPを共有できるようにします。この記事では、NATの仕組み、さまざまなタイプ（Full Cone、Restricted Cone、Symmetric NAT）、そしてLinuxでの実装（nftablesの使用）をDockerの例を用いて解説します。NATはIPv4枯渇問題を一時的に解決しますが、エンドツーエンド接続の破損や暗号化の複雑化などの制限も導入します。最終的には、IPv6の普及が真の解決策となります。