グローバルIPとプライベートIP・NATの仕組み（完全解説）

最終更新: 2026-05-31

IPアドレスには2種類あります。インターネット全体で一意でルーティングされる グローバルアドレスと、どの組織内でも自由に再利用できる プライベートアドレスです。この違いを理解すると、PCに設定されたIPとWebサイトから見えるIPがほぼ一致しない理由が分かります。

プライベートアドレスが存在する理由

IPv4アドレスは約43億個しかなく、何年も前に枯渇しました。すべてのスマホ・ノートPC・テレビ・電球が固有のグローバルアドレスを必要としていたら、インターネットは行き詰まっていたでしょう。代わりに RFC 1918 が、公衆インターネットに直接出さない限り誰でも内部利用できる3つの範囲を予約しました。

RFC 1918 のプライベート範囲

これらはどこでも再利用されるため公衆インターネット上をルーティングできず、ルーターが NAT で変換します。

よく出会うその他の特殊範囲

これらは 特殊アドレス で詳しく扱います。

NAT（ネットワークアドレス変換）

家庭のルーターは、LAN内の多数の端末（プライベートIP）を、プロバイダから割り当てられた1つの グローバルIP に変換します。

[PC    192.168.0.10]─┐
[スマホ 192.168.0.11]─┼─[ルーター / NAT]──→ [グローバルIP 203.0.113.5] ──→ インターネット
[TV    192.168.0.12]─┘

これを多数の端末で同時に成立させる仕組みが ポート変換（NAPT/PAT）です。ルーターは外向き接続ごとに送信元IPと送信元ポートを書き換え、その対応をテーブルに記憶するため、応答を正しい端末へ返せます。

だからWebサイトに見えるのはルーターのグローバルIP — 当サイトの トップページ に表示されるのと同じアドレス — であって、PCのプライベートIPではありません。

NATが壊すもの（と回避策）

接続は内側から始める必要があるため、NATは静かに**受信（インバウンド）**接続を遮断します。これは次に影響します。

• NAT背後でのサーバ/ゲームのホスティング — 外部ポートを内部端末へ対応づけるポート転送が必要。
• 二重NAT（ISPルーターの背後に自分のルーター） — 両方でポート転送が必要。
• CGNAT — ISP自身が1つのグローバルIPを多数の顧客で共有する場合、ポート転送は不可能。CGNAT解説 を参照。
• VPNやプロキシは世界から見えるグローバルIPを変えます。NAT・プロキシ・VPN を参照。

IPv6はNATをほぼ不要にする

IPv6のアドレス空間は極めて大きく、各端末が固有のグローバルアドレスを持てるため、NATの必要性が無くなります（アクセス制御はファイアウォールが担当）。長い移行期間、多くのネットワークはIPv4とIPv6を併用します。IPv6とIPv4の違い を参照。

NAT背後かどうかを確認する

2つのアドレスを比べます。ローカルIPがRFC 1918の範囲なのに、トップページ が別のグローバルIPを表示するなら、あなたはNAT背後です（ほぼ全員がそうです）。

# Linux: ローカル（プライベート）IP
ip -4 addr show

# Windows: ローカル（プライベート）IP
Get-NetIPAddress -AddressFamily IPv4

メモ: ルーターのWAN側IPが 100.64.0.0/10 なら、ISPはCGNATを使っています。グローバルIPを他の加入者と共有しており、リレーや有償の固定IPなしでは受信サービスをホストできません。