【ITニュース解説】VM Networking Demystified: NAT, Bridged, Host-Only, Port Forwarding, and Multi-VM Private Networks

仮想マシン（VM）のネットワーク設定は、システムエンジニアを目指す上で避けて通れない重要な知識だ。VMは、あたかもコンピュータの中に別のコンピュータがあるようなもので、ネットワークにどのように接続するかは、利用目的に応じて様々な選択肢がある。この記事では、VMwareやVirtualBoxなどの仮想化ソフトウェアで利用できる主要なネットワークモードについて解説する。

まず、なぜVMのネットワーク設定が重要なのかを理解しよう。VMは、インターネットからソフトウェアのアップデートをダウンロードしたり、ローカルネットワーク内の他のデバイスからアクセスできるサーバーとして機能したり、ホストマシンからのみアクセス可能な隔離された環境として利用したり、他のVMとプライベートな環境で通信したりするなど、様々な目的で利用される。適切なネットワークモードを選択することで、これらの要件を過不足なく満たすことができる。

主要なネットワークモードは、NAT、NATネットワーク、ブリッジアダプター、ホストオンリーネットワークの4つだ。

NAT（Network Address Translation）は、VMがホストマシンのIPアドレスを共有するモードだ。VMはホストの背後に隠れるため、外部からはホストからの通信に見える。このモードでは、VMはホスト経由でインターネットにアクセスできるが、外部からの直接的な接続はできない。ポートフォワーディングを設定することで、特定のポートへの接続をVMに転送することができる。NATは、VMにインターネットアクセスが必要だが、外部からのアクセスを必要としない場合に適している。例えば、ソフトウェアのパッケージをダウンロードしたり、アップデートを実行したりする場合だ。

NATネットワークは、NATと同様にホストのIPアドレスを共有するが、同じNATネットワークに接続されたVM同士は互いに通信できる。このモードも、外部からの直接的な接続はポートフォワーディングなしにはできない。NATネットワークは、複数のVMが相互に通信し、同時にインターネットにもアクセスする必要がある場合に適している。例えば、アプリケーションサーバーとデータベースサーバーを同一ネットワークで連携させたい場合に有用だ。

ブリッジアダプターは、VMを物理ネットワークに直接接続するモードだ。VMはルーターから独自のIPアドレスを取得し、ローカルネットワーク上の他のデバイスと同様に扱われる。このモードでは、VMはインターネットにアクセスでき、外部からの接続も可能になる。VM同士も直接通信できる。ブリッジアダプターは、VMを実際の物理マシンとしてネットワーク上で動作させたい場合に適している。例えば、他のデバイスからアクセス可能なウェブサーバーをVM上でテストする場合などに利用される。

ホストオンリーネットワークは、ホストマシンとVMの間で完全に隔離されたプライベートネットワークを構築するモードだ。VMはインターネットにアクセスできず、外部からの接続もできない。VM同士はプライベートネットワーク内で通信できる。ホストオンリーネットワークは、VMをインターネットから隔離し、安全な環境で実験を行いたい場合に適している。

ポートフォワーディングは、NATまたはNATネットワークを使用している場合に、外部からVMにアクセスするための重要な技術だ。これは、ホストマシンの特定のポートへの接続をVMの特定のポートに転送する仕組みだ。例えば、ホストマシンのポート2222へのSSH接続をVMのポート22に転送することで、外部からVMにSSH接続できるようになる。

複数のVMを連携させる場合は、NATネットワーク、ホストオンリーネットワーク、ブリッジネットワークのいずれかを選択する必要がある。NATネットワークは、VM同士が通信し、かつインターネットにもアクセスする必要がある場合に適している。ホストオンリーネットワークは、完全に隔離された環境でVMを連携させたい場合に適している。ブリッジネットワークは、VMを独立した物理デバイスとしてネットワーク上で連携させたい場合に適している。

これらのネットワークモードを理解することで、目的に応じた最適なVM環境を構築し、システムエンジニアとしてのスキルアップに繋げることができる。