すでにメンバーの場合は

無料会員登録

GitHubアカウントで登録 Pikawakaが許可なくTwitterやFacebookに投稿することはありません。

登録がまだの方はこちらから

Pikawakaにログイン

GitHubアカウントでログイン Pikawakaが許可なくTwitterやFacebookに投稿することはありません。

IT用語

【IT用語】 IPアドレスとは?通信にどう使われるかについて解説!

ぴっかちゃん
ぴっかちゃん

IPアドレスとは、ネットワークに接続されている機器を識別するための番号です。IPアドレスは「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」の2種類存在します。

PCやスマホを使っていれば、「IPアドレス」という単語をよく見かけますよね。
にもかかわらず、IPアドレスとは何なのかどんな役割を持つのか、わかっていない方も多いのではないでしょうか?

実は、あなたが使っているその端末と、このPikawakaというサイト、この二つが接続しあえるのは、両方にIPアドレスが割り当てられているからなのです。

接続できる理由

この記事を読んで、IPアドレスの仕組みや役割について、理解しておきましょう!

IPアドレスとは?

IPアドレスとは、簡単に言えばインターネットにおける機器の識別番号で、よくインターネットの住所に例えられます。

Webサイトは、世界中のどこかにあるWebサーバーの中に保存されています。

「Pikawakaサイトにアクセスしたいときに、どのサーバーに行けばいいのか?」
IPアドレスがなければ、その手がかりが全く掴めなくなってしまいます

IPアドレスの恩恵

IPアドレスが存在していることによって、
「Pikawakaのあるサーバーは、『xxx.xxx.x.x』というIPアドレスが付けられている」
ということが把握できます。
だからこそ、目的のwebサイトを見つけることができるのです。

Webにつながる仕組み

そもそも、PikawakaなどのWebサイトはどうやって見ているのでしょう。

Webに接続する際の流れは、以下のようになっています。

webにつながる仕組み

  1. PCやスマホなどの端末からルーターにアクセス
  2. ルーターからPikawakaのあるWebサーバーにアクセス
  3. WebサーバーからPikawakaのデータを取得して端末に返す

このように、Webに接続する際はルーターを経由しています。

では、接続すべきルーターやWebサーバーをどうやって判別しているのでしょう?
ここで、IPアドレスの存在が重要になります

IPアドレスが個別に割り当てわれているからこそ、アクセス先を見つけることができるのです。

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス

IPアドレスは桁数が決まっていて有限で、その数は43億個ほどと言われています。
通信機器は日々増え続けているため、それぞれにIPアドレスを与えていてはあっという間に枯渇してしまうでしょう。

そこで、IPアドレスの枯渇問題を防ぐためにプライベートIPアドレスが作られました。

全体像

43億個の有限なIPアドレスは、インターネット上でルーターを識別する「グローバルIPアドレス」に割り振られ、ルーター内で端末を識別するIPアドレスに関しては、「プライベートIPアドレス」に割り振られました。

グローバルIPアドレスとは?

グローバルIPアドレスは、全世界の中で割り振られた端末の識別番号です。

主に、ルーターやサーバーそれぞれに割り振られています。
個々を特定するために使われるので、グローバルIPアドレスが重複することは絶対にありません

グローバルIPアドレスとは

インターネットとルーターの間のやりとりは、グローバルIPアドレスでおこなわれます。

プライベートIPアドレスとは?

プライベートIPアドレスは、ルーターなどのローカルネットワークの中で割り振られた端末の識別番号です。

ローカルネットワーク上で端末を識別するために使われます。
ローカルネットワーク内で識別できればよいので、別のルーターに接続している端末とプライベートIPアドレスが被ってしまっても、何ら問題はありません。


プライベートIPアドレスとは

ルーターとスマホやPCの間のやりとりは、プライベートIPアドレスでおこなわれます。

おさらい
  • インターネット上での識別に使われるのは、「グローバルIPアドレス」
  • ルーター内での識別に使われるのは、「プライベートIPアドレス」

Webサイトにアクセスする仕組み

ここで、実際にWebサイトにアクセスし、サイトを表示するまでの流れを解説します。

全体の流れは、以下のようになっています。

アクセスの流れ

端末→ルーター→DNSサーバー→ルーター→Webサーバー→ルーター→端末

  1. 端末のプライベートIPアドレスをルーターのグローバルIPアドレスに変換(NAT)
  2. まずDNSサーバーにアクセスし、ドメインに紐づくグローバルIPアドレスを照会(名前解決)
  3. 照会したグローバルIPアドレスのWebサーバーにアクセスし、Webサイトのデータを取得
  4. 端末にデータを送る

それでは、それぞれの工程をより詳細に説明していきます。

1. IPアドレスに変換

PCなどの端末が持っているのはプライベートIPアドレスですが、このままではインターネットに接続できません

そのため、ルーターは接続してきたプライベートIPアドレスを、自身の持つグローバルIPアドレスに変換し、それを使って通信します。

この機能を「NAT(ネットワークアドレス変換)」と呼びます。

端末→ルーター

2. DNSサーバーにアクセス

イメージできると思いますが、いつもWebサイトにアクセスする際はIPアドレスではなく「pikawaka.com」といったドメイン名を使っていますよね。

まず最初のアクセスはドメインを指定しておこないます。
ただ、その時点ではドメインがどのIPアドレスに紐づいているかわかりません

そこで、目的のWebサーバーにアクセスする前に、「DNSサーバー」と呼ばれるサーバーにドメインに紐づくIPアドレスを聞きにいく必要があります。

DNSサーバーにアクセスしドメインとIPアドレスを結びつける一連の流れを、「名前解決」と呼びます。

ルーター⇄DNSサーバー

3. Webサーバーにアクセス

DNSサーバーによってIPアドレスがわかったので、次はIPアドレスを指定して目的のWebサーバーにアクセスします。

そして、WebサーバーにWebサイトのデータを要求し、Webサーバーはデータを返します。

ルーター⇄Webサーバー

4. Webサイトのデータを取得

最後に、ルーターは接続してきたプライベートIPアドレス(端末)にWebサイトのデータを送ります。

端末は無事データを手に入れ、Webサイトを表示することができます。

ルーター→端末

Webサイトのアクセスの流れは以上です。

IPアドレスとドメインの関係とは

アクセスの流れについての解説で、疑問に思った方もいるかもしれません。
なぜ、わざわざDNSサーバーを用意してIPアドレスとドメインを紐づけるのでしょうか?

ドメインがなくても、最初から直接IPアドレスにアクセスすれば良いのではないでしょうか?

では、GoogleのIPアドレスを入力してアクセスすることを考えてみましょう。
...ただの数字の羅列であるIPアドレスは、私たちにとって覚えにくいですよね。
だから人間にもわかりやすい表記として、ドメインが存在しているのです。

google.comなら覚えられますし、それがなんのサイトか理解できますよね。

IPアドレスとドメインの関係

例えるなら、IPアドレスとドメインの関係は、緯度経度と住所と同じような関係であると言えます。

IPアドレスの確認方法

最後に、IPアドレスの調べ方について解説します。

グローバルIPアドレスの確認方法

グローバルIPアドレスの確認には、Webサイトを使うのが簡単です。

↓こちらのサイトにアクセスしてみましょう。
アクセス情報【使用中のIPアドレス確認】

以下の画像のようなサイトが表示されると思います。

グローバルIPアドレスの確認

赤枠の部分に、今使っているグローバルIPアドレスが表示されます。

これは、あなたが接続しているルーターのIPアドレスでしたね。
試しに別の場所でアクセスしてみれば、IPアドレスが変わることがわかるでしょう。

プライベートIPアドレスの確認方法

次に、MacでプライベートIPアドレスを確認する手順を解説します。

プライベートIPアドレスに関してはPCの設定から確認しましょう。

1.「システム環境設定」を開く

まずは、DockまたはLaunchpadから「システム環境設定」を開きましょう。

プライベートIPアドレスの確認手順1

2.「ネットワーク」の項目を開く

システム環境設定内にある「ネットワーク」をクリックします。

プライベートIPアドレスの確認手順2

3. Wifiの「詳細」を開く

接続しているネットワークがWifiであることを確認し、「詳細」をクリックします。

プライベートIPアドレスの確認手順3

4. 「TCP/IP」タブに移動し、プライベートIPアドレスを確認

詳細画面が開くので、「TCP/IP」と書かれたタブをクリックして、「IPv4アドレス」または「IPv6アドレス」の部分を確認します。
そこに書かれているIPアドレスが、この端末のプライベートIPアドレスです。

プライベートIPアドレスの確認手順4

以上でプライベートIPアドレスの確認は完了です。

IPv4とIPv6

最後に、現在使われているIPアドレスの2つの規格について説明します。

IPv4とは

まずは、主に使われている「IPv4」について解説します。

特徴

先ほど、グローバルIPアドレスの総数は43億個と述べました。

その43億個は、「IPv4」と呼ばれる規格のIPアドレスで、現在最も一般的です。

みなさんが日頃見かけるIPアドレスが、IPv4です。

具体例

YahooのIPアドレスは「183.79.219.252」です。

IPv4は32bitの数字を4つに区切って表現します。
つまり、一区切りは8bit=2^8=256通りの数字が割り当てられます。

なので、どのIPアドレスも、0~255までの数字が使われているのです。

IPv6とは

次に、もう一つのIPアドレス「IPv6」について説明します。

特徴

実は、IPv4は既にその全てが割り振り済みとなっており、枯渇しているのが現状です。

そのため、IPv4にかわり、新たに採用され始めている規格が「IPv6」です。

IPv6は使われ始めてまだ間もなく、対応している機器はあまり多くはありません。
ただ、IPv4はこれ以上増やすことができないため、代わりに今後IPv6を見かけることが増えていくでしょう。

具体例

IPv6は、「2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334」のように表現されます。

IPv6は128bitを8つに区切るので、一区切りにつき16bitが割り当てられます。
また、16進数を用いるため、範囲は0000~ffffになります。

IPv4とIPv6の違い

最後に、IPv4とIPv6の相違点について説明します。

表記

IPv4とIPv6の表記法は、仕組みは似ていますが細かい部分で異なります。

具体的な表記の違いは、以下の通りです。

IPv4 IPv6
アドレス幅 32bit 128bit
数の表現 10進数 16進数
仕切り .(ピリオド) :(コロン)

ipv4とipv6

IPv4は32bitなので、その数は、「2の32乗 = 約43億個」です。
それに対し、IPv6は128bitまで桁数を増やして、「2の128乗 = 約340澗個(340兆の1兆倍の1兆倍)」もの数があります。

比較すると、IPv6はIPv4の280兆倍の数があり、ここまでくると実質無限と言ってもいいでしょう。

今後、IPv6が普及していけば枯渇の心配はなくなりそうなのがわかりますね。

この記事のまとめ

  • IPアドレスとは、ネットワーク内の機器の識別コードのこと
  • 「グローバルIPアドレス」はインターネット上で使われ、「プライベートIPアドレス」はルーター内で使われる
  • Webサイトにアクセスするときは、ルーターでIPアドレスを変換している(NAT)

2

わかった!