IPアドレスとは？初心者のための基本解説！

IPアドレスとは？～初心者のための基本解説～

IPアドレスとは何か知りたい方向けの記事です。IPアドレスの意味や役割について、初心者の方が理解できるように解説します。

IPアドレスはインターネットの発展を支える重要な技術です。しっかり理解しておくことをお勧めします。

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1.IPアドレスとは

IPアドレスは、ネットワーク内のコンピュータを識別するために割り当てられる番号です。つまりIPアドレスは、コンピュータを探すための住所のようなものです。そのため、同じネットワーク内に、重複するIPアドレスは設定できません。世界中のネットワークが相互に繋がるインターネットでも、このIPアドレスの技術が使われています。

IPアドレスは数字の列です。数字には、日常で使われている10進数のほかにも、2進数や16進数などがあります。コンピュータで2進数が使われているのは、電気信号のオン・オフを2進数の0と1に置き換えると好都合だからです。ただし人間には、2進数のIPアドレスが理解しにくいので、10進数や16進数に直して表記します。

IPアドレスにはバージョンがあります。これまで広く使われてきたのがIPv4で、IPv4の枯渇問題により登場したのがIPv6です。2進数で表すデータの最小単位をビットといいます。 IPv4は32ビットでしたが、IPv6は128ビットもあります。IPv6はIPv4と共存しながら移行できるように設計され、セキュリティ機能も強化された次世代のIPです。

2.IPアドレスの構成

IPアドレスの表す値は、前半と後半の2つの領域に分けられます。前半の領域でネットワークを探してから、後半の領域でホストコンピュータを特定します。1つのIPアドレスを探すとき、所属するネットワークから探した方が効率的だからです。

IPv4では、前半の領域をネットワークアドレス、後半の領域をホストアドレスと呼びます。そして、IPv6では前半64ビットの領域がプリフィックスで、後半64ビットの領域がインターフェースIDです。IPv4ではIPアドレスのネットワーク部とホスト部の区切り方が一つではありません。

また、IPv4では32ビットをドット（.）で4つに区切り、区切られたそれぞれの値を10進数に読み直して表記します。IPv6は128ビットをコロン（:）で8つに区切り、区切られたそれぞれの値を16進数に直します。いずれも、前半部分がネットワークを識別する領域で、後半部分がネットワーク内のホストコンピュータを識別する領域です。

3.IPアドレスの種類

IPアドレスには、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスがあります。2つの違いは、インターネットに直接接続できるかどうかです。インターネットに直接接続できるのが、グローバルIPアドレスです。プライベートIPアドレスは、インターネットと直接やり取りできませんが、閉じたネットワーク内で自由に使用できます。ただし、ネットワーク内でIPアドレスを重複できないことは、プライベートIPアドレスでも共通します。

1.プライベートIPアドレス

プライベートIPアドレスは、社内ネットワークや家庭内ネットワークの中で利用されるIPアドレスです。インターネットと直接やり取りしない閉じたネットワーク内で使用するために、あらかじめ用意されているIPアドレス空間です。

IPv4のプライベートIPアドレスは、次の3つのIPアドレス空間です。

10.0.0.0.～10.255.255.255.255
172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0～192.168.255.255

また、IPv6にもIPv4におけるプライベートIPアドレスに相当するユニークローカルアドレスが存在します。ですが、プライベートIPアドレスは、IPv4の上記のIPアドレス空間という認識で問題ありません。

なお、プライベートIPアドレスを割り当てたコンピュータ端末がインターネット接続できるのは、IPアドレス変換技術があるからです。
ルータがプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレスに変換しているのです。この方法のおかげで、数少ないグローバルIPアドレスを、複数のコンピュータ端末で使い回すことができます。

2.グローバルIPアドレス

グローバルIPアドレスはインターネット接続に必要なIPアドレスです。世界中のエンドユーザーに重複しないグローバルIPアドレスを割り当てるには、管理する組織が必要となります。それが、「ICANN」という国際機関です。
さらに、その下部組織として地域別機関と国別機関が存在します。そして、日本の機関が「JPNIC（ジェイピーニック）」です。「JPNIC」が指定事業者にグローバルIPアドレスを割り振り、指定事業者がエンドユーザーに割り当てます。

エンドユーザーの方がやり取りするのは、インターネットプロバイダです。一般家庭では、ルータに自動的にグローバルIPアドレスが割り当てられます。

ただし、固定のグローバルIPアドレスが必要なときは、プロバイダにその旨を申し込む必要があります。例えば、社内ネットワークやウェブサーバーに割り当てたいときです。また、個人が自宅のコンピュータに固定グローバルIPアドレスを割り当ててもらうことも可能です。

3.IPアドレスの確認方法

コンピュータに割り当てられたIPアドレスを、実際に確認する方法をご説明します。IPアドレスは、コンピュータごとに割り当てられるネットワーク識別番号です。基本的には各コンピュータを操作し、表示画面で現在の状態を確認します。

1.Windowsの場合

Windowsには、「コマンドプロンプト」という文字ベースのアプリケーションが標準搭載されています。起動方法はWindowsのバージョンによって若干異なります。Windows 10ではWindows システムツールの位置づけで、「検索ボックス」に「cmd」と入力する方法でも起動できます。

起動したら、「ipconfig」もしくは「ipconfig /all」と入力してEnterを押下し、現在のIPの構成を確認してください。「ipconfig /all」の方が、詳細情報を確認できます。

また、「ネットワーク接続」ウィンドウを開いて状態を確認してもよいでしょう。

2.Macの場合

Macでは、「システム環境設定」の「ネットワーク」項目からIPアドレスを確認できます。アップルメニューから「システム環境設定」、「ネットワーク」と順にクリックして進んでください。「ネットワーク環境」画面が表示されますので、必要に応じて「Ethernet」などを選択します。右下の「詳細」ボタンを押下すれば、更に詳しい情報を確認できます。

なお、Macの「ターミナル」というアプリケーションを使用する場合のコマンドは、「ifconfig」です。

3.グローバルIPの確認方法

グローバルIPアドレスには、固定IPアドレスと動的IPアドレスがあります。動的IPとは、自動で割り当てられIPアドレスです。動的なグローバルIPアドレスでも、専用のウェブサイトにアクセスすると利用中のグローバルIPアドレスを確認するとことができます。ご紹介しますので、アクセスしてみてください。URLは次の通りです。
https://www.cman.jp/network/support/go_access.cgi

4.まとめ

IPアドレスは、インターネットの世界を理解するために、知っておきたい重要な用語です。ホームページの制作や運営をする上でも、しっかりと理解しておく必要があります。

IPとはInternet Protocol（インターネットプロトコル）の略です。プロトコルは通信規約と訳され、コンピュータ通信における約束事を意味します。インターネット接続は、IPを含む多数のプロトコルによって成立しています。相手を特定するためのIPアドレスは、代表的な通信技術です。

インターネットの急速な普及により、IPv4が不足し始めたIPアドレスの枯渇問題はご説明済みです。これまでは、少ないグローバルIPアドレスを使い回すためにIPアドレス変換技術が使われてきました。そして、根本的な問題解決のため、IPv6が開発されたのです。

ちなみに、IPv6の表記に使われる16進数は、0～9の数字にA～Fのアルファベットを加えた16種類の文字で表現されます。また、32ビットを4つに区切るIPv4では、各区切りの数字が0から255の間です。2進数8桁の値が10進数では0から255までの範囲だからです。