IPアドレスとは?インターネットの住所

インターネット

あまり聞き慣れない「IPアドレス」という言葉ですが、インターネットをする上では不可欠な存在です。もちろんこのページを閲覧するのにもIPアドレスが使われており、その役割を果たしてくれています。今回は、意識しないけど重要な「IPアドレス」について理解を深めてもらいたいと思います。

IPアドレスの役割

IPアドレス (Internet Protocol Address) は、ネットワークに接続されている個々の機器に割振られた識別子※1で、ネットワーク上の住所とも言われ、「157.7.184.35」の様に「.」(ピリオド)で区切られた4列の数字の羅列で成り立っています。

インターネットなどのネットワーク上では、サーバーやルーターなどの機器間の通信は、この識別子で経路を割り出すプロトコル※2によって行われます。住所(所在地)と形容するだけあって、この数字の識別子でデータの送信先や参照元となるコンピューターの位置を特定することができるのです。

※1:個々を区別するのに用いられる名前や数字です。
※2:コンピューター同士のネットワーク通信に関する決まり事です。

IPアドレスの種類

グローバルIPアドレス

世界中に張り巡らされているインターネット網の中で、同じIPアドレスは存在しません。もし同一のIPアドレスがあったとしたら、通信先が複数存在することになり、混乱を来してしまいます。グローバルIPアドレスはICANNやJPNIC※3などの上位機関によって管理されており、利用する際は申請して、割り振ってもらう必要があります。

※3:ドメイン名やIPアドレス、DNSルートネームサーバーなどの管理を行っている機関です。

プライベートIPアドレス

会社や家庭内のローカルネットワークに接続されたパソコンなどに割り当てられるIPアドレスで、ネットワーク内で重複しなければ自由に設定できます。
ただし、インターネット通信を行う際は、NAT機能(プライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換する)をもった機器(ルーター)を介する必要があります。

IPアドレスの形式

IPv4

IPv4 (Internet Protocol Version 4) は、8ビットずつの10進数で成り立つ、32ビット(4バイト)のIPアドレスです。それを10進数(0〜255の組み合わせ)で表記しています。本来、コンピューターは2進数が理解しやすいのですが、人間には分かり辛いので10進数で表記しています。

2進数 10011101.00000111.10111000.00100011
8ビット(1バイト)
コンピューター向け
10進数 157.7.184.35 人間向け

表が見切れている場合、横スクロールできます

IPv6

IPv4は約43億通りの膨大な数がありますが、インターネットの急速な普及により枯渇しつつあります。
それを解消するために作られたのがIPv6 (Internet Protocol Version 6) で、128ビットのIPアドレスです。16ビットずつ「:」(コロン)で区切られた8つの数値を、16進数で表記しています。

2000:210:8100:c800:33c8:d2ff:fe8b:8abc

IPアドレスの構造

識別部分

IPアドレスは、「ネットワーク部」と「ホスト部」の2部分の情報で構成されています。

192.168.0.1

赤字はネットワーク部と呼ばれ、国やISP(プロバイダ)によって利用可能な数値が決まっています。青字はホスト部と呼ばれ、ネットワーク「192.168.0」内にあるどの機器かを判別します。そして、ここの数値の大きさがネットワークの規模に相当します。

クラス

クラスD、Eもありますが、今回はそれらを省いて、主要なIPアドレスのクラスについて説明します。

ネットワーク部(赤字部分) 2進数で表した時 ホスト台数
クラスA 0.255.255.255(8ビット) 0で始まる 1677万台
クラスB 128.255.255.255(16ビット) 10で始まる 6.5万台
クラスC 192.255.255.255(24ビット) 110で始まる 254台

表が見切れている場合、横スクロールできます

ホスト部が大きければ大規模なネットワークであると説明しましたが、表の「ホスト台数」にある通り、クラスが上がる程大規模な台数を繋ぐことができるからです。

サブネット化でIPアドレスを有効利用

上の表で、クラスAはホスト1677万台繋げられると説明しましたが、実際こんなに大きなネットワークはあまり存在せず、多くのIPアドレスが利用されず無駄になってしまいます。そこでIPv4を効率的に活用するためのシステム「サブネット」が誕生しました。この技術はホスト部の範囲を細分化してネットワークを分割し、別のネットワークとして利用できる識別子です。

1つのクラスBのIPアドレスをサブネット化した場合、最大で6.5万台もの接続が行えるネットワークが生まれます。サブネットで、小さなネットワークを管理することで、柔軟なIPアドレスの運用が可能になります。

ドメイン

人間が扱いやすくする為に2進数を10進数で表記していると書きましたが、それでも数字の羅列だと識別しにくいのでドメインが作られました。ドメインは「value-domain.com」と、アルファベットや数字からなる文字列で、赤字の部分はドメイン種別として予め拡張子(.com や .net)が決まっています。
緑字の部分は登録者の任意の3文字以上の文字列を設定することができ、会社名や単語などを設定したドメインを取得すれば、口頭で伝えるだけでユーザーをWebサイトに導けるのです。ドメインについての詳細はドメインとは?をご覧ください。

ドメインとIPアドレスを結ぶDNS

インターネット上に設置されているサーバーにはWebサイトのデータを格納し、それぞれにIPアドレスが付与されています。
しかし、本来のサーバーの在処であるIPアドレスではなくドメインを入力するとWebサイトを表示してくれるのは、ドメインとIPアドレスを相互変換するシステム・DNS(Domain Name System)のおかげです。DNSを実行するDNSサーバーには、どのIPアドレスとドメインが連結しているかの情報が入っており、クライアントから問い合わせのあったURLのIPアドレスを即座に返答します。

おわりに

IPアドレスについてご理解いただけたでしょうか?
ここまで述べた内容を要約すると…

  • IPアドレスはネットワークに接続されたコンピューター機器を判別するための識別子。
  • インターネット用のグローバルIPアドレスと、会社・家庭用のプライベートIPアドレスの2種類がある。
  • インターネット上で利用されるグローバルIPアドレスは唯一の存在であり、ネットワーク部で国やプロバイダを特定できる。
  • IPv4とIPv6の2通りの形式があり、IPv4はサブネット化でIPアドレスを拡張できる。
  • ドメインとIPアドレスを結び付ける機能をDNSと呼ぶ。

ここでは表面的なことしか触れておりませんが、IPアドレスの概略だけでもつかんでもらえればと思います。Webについての造詣が深くなって行くと、IPアドレスの活用法や重要性が見えてきます。

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Posted by admin-dev


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