natインスタンスとは?初心者向けガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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natインスタンスとは?初心者向けガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


natインスタンスとは?

natインスタンスは AWS の VPC で使われる機能の一つです。ネットワークの世界では private subnet の端末がインターネットに出ていくときの道のりを管理するのが大切です。natインスタンスはこの「出入口」を担う仮想マシンのような役割を果たします。基本的なアイデアは、内側の端末が外部と通信する時の送信元を NATインスタンスのパブリックIPに置き換えることです。これにより、プライベートサブネットの端末は直接インターネットに公開されず、セキュリティが高まります。

仕組み

VPC ではパブリックサブネットとプライベートサブネットを作ることが多いです。プライベートサブネットの端末は直接インターネットゲートウェイへ出られません。ここで natインスタンスが登場します。プライベートサブネットの各端末からのパケットは NATインスタンスへ送られ、NATインスタンスが送信元アドレスを自分のパブリックIPに変換してインターネットへ送ります。返ってきたパケットは NATテーブルを使って元の端末に戻します。この変換の仕組みを適切に行うことでセキュリティと機能性を両立します

設定の基本

設定の基本は次の4つです。まず NATインスタンスを 公衆 subnet に設置します。次に Elastic IP を割り当て、インターネット上のアドレスを固定します。三つ目は セキュリティグループ を適切に設定し、NATインスタンスが受ける応答を許可します。最後に Private Subnet のルートテーブルを更新して 0.0.0.0/0 のデフォルトルートを NATインスタンスの private IP に向けます。これによりプライベートサブネットの端末が NAT経由で外部へ出られるようになります。

比較項目NATインスタンスNATゲートウェイ
管理自分で運用・更新が必要マネージドサービス
コスト小規模なら安くつく可能性あり従量課金で安定的に課金
可用性低可用性になりやすい場合あり高い可用性とスケール
パフォーマンスインスタンスの性能次第スループットが高い

実務での選択は、運用の手間とコスト、必要なスループットで判断します。学習用の小規模な環境なら NATインスタンスを使うのは有効ですが、本番環境では NATゲートウェイを選ぶのが一般的です

よくある誤解と注意点

NATインスタンスを使うときは、静的なルーティングとセキュリティの整合性を必ず確認してください。 NATインスタンス自体がインターネットと接続する部分なので、Elastic IP の割り当てを忘れずに。また NATインスタンスの ソース/デスティネーションチェックをオフにする設定が必要な場合があります。これを怠ると NAT機能が正しく動作しません。

最後に、監視も大切です。CloudWatch の指標を使って NATインスタンスの CPU 使用率やネットワークトラフィックをチェックし、必要に応じてインスタンスのサイズを変更します。


natインスタンスの同意語

NATインスタンス
NAT機能を持つEC2インスタンスそのもの。プライベートサブネットのインスタンスがインターネットへ出る際にネットワークアドレス変換を行う役割のサーバ。
NATサーバ
NAT機能を提供するサーバ。NATインスタンスとほぼ同義で使われることが多い呼び方。
NATホスト
NAT機能を提供するホスト。NATサーバの別称として使われることがある表現。
NAT機能付きEC2インスタンス
NAT機能を備えたAmazon(関連記事:アマゾンの激安セール情報まとめ) EC2インスタンス。NATインスタンスの具体的な実装形として使われる表現。
ネットワークアドレス変換インスタンス
NATの正式名称を日本語表現にしたもの。ネットワークアドレスを変換してインターネット接続を実現するインスタンス。
NAT対応インスタンス
NAT機能をサポートするインスタンス。機能の有無を表す表現として使われることがある。
NATゲートウェイ相当のインスタンス
NATゲートウェイと同等の機能を提供するインスタンス。設定次第で同様の挙動を実現する表現。
NATノード
NAT機能を提供するノード(機器・サーバ)。NATインスタンスと同義で使われることがある。
NATゲートウェイ型インスタンス
NATゲートウェイの機能を持つインスタンス。実装のタイプを強調する表現。
出口インスタンス
プライベートサブネットのインスタンスがインターネットへ出る出口として機能するインスタンス。

natインスタンスの対義語・反対語

NATなし
NAT機能を使わず、プライベートIPをそのまま外部へ出す仕組み。NAT変換を行わない前提の構成です。
直接インターネット接続
プライベートネットワークを経由せず、インターネットに直接接続する状態。NATを介さない点が特徴です。
パブリックIP直付け
インスタンスにパブリックIPを直接割り当て、NATを経由せずに外部と通信します。
NAT機能なし
NAT変換機能を利用しない設定。アウトバウンドトラフィックでのIP変換を行いません。
直接ルーティング
ルーティングテーブルでNATを介さず、直接インターネットへ出る経路を指します。
NATゲートウェイ
NATインスタンスの代替として、AWSが提供するマネージドNAT機能。

natインスタンスの共起語

natゲートウェイ
NAT機能を提供するマネージドサービスや機能。プライベートサブネットのインスタンスがインターネットへ出る際の出入口として使われ、設定が容易で高可用性が保たれやすいのが特徴です。
プライベートサブネット
VPC 内でインターネットから直接到達できない内部用のサブネット。NATインスタンス/ NATゲートウェイを介して外部へ出るトラフィックを扱うことが多い。
パブリックサブネット
インターネットへ直接出入りできるサブネット。公開リソースを配置しやすい反面、適切なセキュリティ設定が重要です。
ルートテーブル
サブネットのトラフィックの行き先を決めるルール集。0.0.0.0/0 を NAT ゲートウェイや NAT インスタンスへ向ける設定がよく使われます。
インターネットゲートウェイ
VPCとインターネットを接続するゲートウェイ。 NAT とは別に、公開リソースの出入り口として機能します。
EIP
Elastic IP の略。NATインスタンスに割り当て、出ていくトラフィックの送信元アドレスを固定化します。
SNAT
Source NAT の略。内部IPを外部のIPへ置換してインターネットへ出す処理のこと。
MASQUERADE
動的な SNAT の一種。送信元アドレスを動的に割り当てることが多く、複数の内部IPがある場合に使われます。
iptables
Linux の NAT・ファイアウォール設定ツール。NATインスタンスでルールを自分で書く場合に使うことが多いです。
セキュリティグループ
インスタンス単位のファイアウォール。NATインスタンスにも適用され、許可されたトラフィックのみを通します。
NACL(ネットワークACL)
サブネット単位のアクセス制御リスト。許可・拒否のルールを設定します。
転送性能
NATを介したトラフィックの処理能力。インスタンスのサイズ、CPU、ネットワーク性能に影響します。
冗長性
障害時にも通信が途切れないよう、複数のNAT機能や構成を用意することを指します。
コスト
NATの運用コスト。インスタンス料金、データ転送料、EIP料金などが含まれます。
動的NAT
アクティブな内部アドレスに応じて送信元アドレスを変換する NAT の形態。
静的NAT
特定の内部IPを特定のパブリックIPへ固定変換する NAT の形態。
NATテーブル
NATのルールを保存・適用するテーブル。iptables の NAT テーブルなどで管理します。
IPv6対応
NATはIPv4の機能で、IPv6では原則としてNATを使いません。IPv6はアドレスを直接割り当てる設計が推奨されます。

natインスタンスの関連用語

natインスタンス
NATインスタンスとは、VPC内のプライベートサブネットに配置するEC2インスタンスをNATとして活用し、プライベートサブネットのインスタンスがインターネットへ出る際に送信元IPをパブリックIPへ変換して経由させる仕組みです。ルートテーブルで0.0.0.0/0のデフォルトルートをこのNATインスタンスへ向け、Elastic IPを割り当てます。柔軟な設定が可能ですが、単一障害点になりやすくスケールと可用性の管理が難しい点があります。
natゲートウェイ
NATゲートウェイはAWSが提供するマネージドNATサービスです。プライベートサブネットのアウトバウンド通信を自動的に処理し、送信元を公開IPへ変換します。高い可用性と自動スケーリング、複数AZ構成による冗長性を特徴とし、設定はルートテーブルで0.0.0.0/0をNATゲートウェイへ向けるだけです。料金は時間単位とデータ転送量で発生します。
ネットワークアドレス変換
Network Address Translation(NAT)の総称で、内部ネットワークと外部ネットワーク間でIPアドレスを変換して通信を可能にする仕組みのこと。IPv4のアドレス枯渇対策として広く利用されます。
プライベートサブネット
VPC内で直接インターネットへ出られないサブネットのこと。NATを経由して外部と通信することが前提となります。内部のサーバーやデータベースを外部公開せずに管理するのに適しています。
パブリックサブネット
IGW(インターネットゲートウェイ)へ直接ルーティングされ、インターネットと公開通信が可能なサブネットです。NATを配置して利用するケースもあります。
ルートテーブル
サブネットのトラフィックの行き先を決めるルールの集合です。0.0.0.0/0のデフォルトルートをNATインスタンスまたはNATゲートウェイへ設定してインターネット接続を提供します。
Elastic IP
Elastic IP(EIP)はAWSが提供する固定のグローバルIPv4アドレスです。NATインスタンスやNATゲートウェイに割り当てて、出ていく通信のパブリックIPを一定に保ちます。
SNAT
Source NATの略。送信元アドレスを別のIPへ変換するNATの動作。NATインスタンスやNATゲートウェイで、プライベートIPをパブリックIPへ変換する際に使われます。
DNAT
Destination NATの略。宛先IPを別のIPへ変換するNATの動作。主に外部から内部へ向けた通信の宛先変更に用いられます。
セキュリティグループ
EC2インスタンスごとに適用される仮想ファイアウォールです。許可するトラフィックと拒否するトラフィックを定義し、NATインスタンスの出入りの通信を制御します。
ネットワークACL
サブネット単位のステートレスなファイアウォールです。ルールセットに従って入出力を許可/拒否します。NAT経由のトラフィックにも適用されます。
VPCフローログ
VPC内のIPトラフィックの情報を記録するログ機能です。NAT経由の通信を含む網羅的な通信監視・解析に役立ちます。
可用性/冗長性
NATインスタンスは単一AZに配置すると可用性が低下しますが、複数AZ対応を取ることで冗長性を確保できます。NATゲートウェイはマネージドサービスとして高い可用性を簡単に実現できます。
コスト
NATインスタンスはEC2稼働時間とデータ転送量に応じた料金。NATゲートウェイは時間料金+データ転送料金で、トラフィック量が多いとコストが高くなることがあります。
IPv4とIPv6の扱い
NATは主にIPv4のアドレス変換に使われます。IPv6ではNATは基本的に不要で、グローバルIPv6アドレスを直接割り当てる設計が一般的です。

natインスタンスのおすすめ参考サイト


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