IPアドレスとは？仕組みと種類をわかりやすく解説
ITの初心者
先生、『IPアドレス』について教えていただけますか？
IT･PC専門家
IPアドレスは、コンピューターネットワークにおいて、コンピューターや他の機器を識別するためのユニークな番号です。
ITの初心者
どのようにして識別が行われるのですか？
IT･PC専門家
それは、ネットワーク内の住所としての役割を果たします。各コンピューターには、他のコンピューターと通信するために重複することのない番号が割り当てられており、それによって相互にデータのやり取りが可能になります。
IPアドレスとは。
コンピューターネットワーク上で機器を識別するために使用される「IPアドレス」は、まるで住所のような存在であり、各機器に重複しない番号が割り当てられます。特に、インターネットが広く普及したことに伴い、IPv4という形式が広く使われており、これは32ビットの値を4つの10進数に分けて、ドットで区切った形（例：0.0.0.0から255.255.255.255まで）で表現されます。このIPアドレスは「インターネットアドレス」とも呼ばれ、インターネット上での通信を円滑に行うための基盤となっています。
IPアドレスの仕組み
-IPアドレスの仕組み-
IPアドレスとは、ネットワーク上に存在するコンピューターやデバイスに固有に割り当てられるアドレスです。インターネットを利用しているすべてのデバイスは、メールの送信やWebサイトへのアクセス、他のデバイスとの接続など、ネットワーク上での通信を行うためにIPアドレスを必要とします。
IPアドレスは、一般的に2つの形式、すなわちIPv4（インターネットプロトコルバージョン4）またはIPv6（インターネットプロトコルバージョン6）で表現されます。IPv4アドレスは、32ビットの数字で形成され、ピリオドで区切られた形式（例：192.168.1.1）で表されます。一方、IPv6アドレスは、128ビットの数字から構成され、コロンで区切られた形（例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）で表現されます。
IPv4とIPv6の違い
IPアドレスは主に-IPv4-と-IPv6-という2つの異なるタイプが存在します。IPv4は32ビットのアドレスを持ち、ドットで区切られた形式（例：192.168.1.1）で表現されます。それに対して、IPv6は128ビットのアドレスを持ち、コロンで区切られた16進数の数値から成ります（例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。
大きな違いとして、IPv4のアドレス空間は限られており、利用可能なアドレスの数が制約されています。一方で、IPv6ははるかに広大なアドレス空間を提供しており、これによりインターネット上のデバイス数の増加に柔軟に対応できるように設計されています。また、IPv6はセキュリティやプライバシー機能を強化しており、より安全な接続を実現します。
IPアドレスの割り当て
インターネットに接続されている各デバイスには、それぞれ固有のIPアドレスが割り当てられています。このIPアドレスは、インターネット上の他のデバイスとのやり取りを行うための独自の識別番号として機能します。IPアドレスの割り当て方法には主に2つのスタイルがあります。まず1つ目は、動的割り当てです。こちらは、デバイスがインターネットに接続する度に、インターネットサービスプロバイダ（ISP）によって新たなIPアドレスが割り当てられる方式です。次に、静的割り当てがあります。これは、特定のデバイスに恒久的なIPアドレスが与えられ、そのデバイスがインターネットに再接続してもそのアドレスは変わらない仕組みです。静的割り当ては、例えばWebサーバーやルーターなど、常に同じIPアドレスでアクセスされる必要があるデバイスに広く利用されています。
動的IPアドレスと静的IPアドレス
ネットワーク上でコンピュータを特定するために用いられるIPアドレスには、さまざまな種類がありますが、特に一般的なものとしては、動的IPアドレスと静的IPアドレスの2つがあります。
動的IPアドレスは、デバイスがネットワークに接続するときに、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバーから自動的に割り当てられるアドレスです。このアドレスは一時的なものであり、デバイスの接続が切れると解放されます。動的IPアドレスは、家庭内ネットワークや公衆Wi-Fiなどの共有ネットワークでよく使用されています。
対照的に、静的IPアドレスはネットワーク管理者によって手動で設定され、恒久的に使用されます。特定のデバイスやサーバーに固定的に紐づけられており、ネットワーク上の他のデバイスは常にそのデバイスを認識することができます。静的IPアドレスは、ネットワークのセキュリティを強化したり、リモートアクセスを必要とするサーバーやルーターなどの重要なデバイスに使用されることが多いです。
IPアドレスの用途
-IPアドレスの用途-
IPアドレスは、インターネット上のデバイスを特定し、通信するために非常に重要な役割を果たしています。その用途は多岐にわたりますが、主なものは以下の通りです。
- -デバイスの識別- IPアドレスは、インターネット上のすべてのデバイスにユニークな識別子を提供します。この機能により、デバイス間でデータを交換し、適切な宛先に情報を届けることが可能となっています。
- -ルーティング- IPアドレスは、データパケットをインターネットの異なるネットワーク間で効率的にルーティングするために使用されます。データパケットの宛先IPアドレスに基づき、パケットは最適な経路を選択して送信されます。
- -セキュリティ- IPアドレスは、ネットワークやシステムへのアクセスを管理するためにも利用されます。ファイアウォールやルーターといったセキュリティツールは、特定のIPアドレスからのトラフィックを許可または拒否する設定が可能です。
- -ウェブサイトのホスティング- ウェブサイトは、特定のIPアドレスに関連付けられています。ユーザーがウェブサイトのドメイン名を入力すると、DNS（ドメインネームシステム）がそのドメインに対応するIPアドレスを検索し、ユーザーを適切なサーバーに導きます。
- -ネットワーク管理- IPアドレスは、ネットワーク内のデバイスを管理する際にも使用されます。ネットワーク管理者は、各デバイスに対してIPアドレスを割り当て、追跡することで、ネットワークの効率性とセキュリティを向上させることが可能になります。