IPアドレスとは何ですか？

ネットワーク上のすべてのマシンには一意の識別子があります。メールで送信する手紙の宛先を指定するのと同じように、コンピューターは一意の識別子を使用して、ネットワーク上の特定のコンピューターにデータを送信します。インターネット上のすべてのコンピューターを含む今日のほとんどのネットワークは、ネットワーク上で通信する方法の標準としてTCP / IPプロトコルを使用しています。TCP / IPプロトコルでは、コンピューターの一意の識別子はそのIPアドレスと呼ばれます。

IPアドレスには、IPバージョン4（IPv4）とIPバージョン6（IPv6）の2つの標準があります。IPアドレスを持つすべてのコンピューターにはIPv4アドレスがあり、ほとんどのコンピューターは新しいIPv6アドレスシステムも使用しています。2つのアドレスタイプの違いは次のとおりです。

IPv4アドレッシングの黎明期には、インターネットは今日のような大きな商業的センセーションではなく、ほとんどのネットワークはプライベートであり、世界中の他のネットワークから遮断されていました。インターネットが爆発的に普及したとき、一意のインターネットアドレスを識別するための32ビットしかないため、やがてIPアドレスが不足するという懸念が生じました。 IPv4では、232の可能な組み合わせがあり、43億弱の一意のアドレスを提供します。 IPv6はそれを、ストレスを軽減する2,128の可能なアドレスに引き上げました。後で、コンピューターのIPv4またはIPv6アドレスを理解する方法を詳しく見ていきます。

コンピュータはどのようにしてIPアドレスを取得しますか？ IPアドレスは、動的または静的のいずれかです。静的アドレスは、永続的に割り当てられたアドレスです。インターネットサービスプロバイダーによって割り当てられた静的IPアドレスはまれです。ローカルネットワーク上のデバイスに静的IPを割り当てることはできますが、TCP / IPを十分に理解せずに使用すると、ネットワークの問題が発生する可能性があります。動的アドレスが最も一般的です。これらは、ネットワーク上で実行されているサービスである動的ホスト構成プロトコル（DHCP）によって割り当てられます。 DHCPは通常、ルーターや専用DHCPサーバーなどのネットワークハードウェアで実行されます。

動的IPアドレスは、リースシステムを使用して発行されます。つまり、IPアドレスは限られた時間だけアクティブになります。リースの期限が切れると、コンピューターは自動的に新しいリースを要求します。これは、特にコンピューターがリースの合間にネットワークから切断された場合に、コンピューターが新しいIPアドレスを取得することを意味する場合もあります。このプロセスは通常、コンピューターがネットワーク上のIPアドレスの競合（同じIPアドレスを持つ2台のコンピューター）について警告しない限り、ユーザーに対して透過的です。アドレスの競合はまれであり、今日のテクノロジーは通常、問題を自動的に修正します。

次に、IPアドレスの重要な部分と特定のアドレスの特別な役割を詳しく見てみましょう。

前に、IPv4アドレスが4つの8桁の2進数を表すことを読みました。つまり、各数値は、2進数で00000000〜11111111、または10進数（基数10）で0〜255になる可能性があります。つまり、0.0.0.0から255.255.255.255です。ただし、その範囲の一部の番号は、TCP / IPネットワークで特定の目的のために予約されています。これらの予約は、TCP / IPアドレス指定の機関であるInternet Assigned Numbers Authority（IANA）によって認識されます。4つの特定の予約には次のものが含まれます。

その他のIPアドレスの予約は、サブネットクラス用です。サブネットワークは、ルーターを介して大規模なネットワークに接続されたコンピューターの小規模なネットワークです。サブネットは独自のアドレスシステムを持つことができるため、同じサブネット上のコンピューターは、より大きなネットワークを介してデータを送信することなく、迅速に通信できます。インターネットを含むTCP / IPネットワーク上のルーターは、1つ以上のサブネットを認識し、ネットワークトラフィックを適切にルーティングするように構成されています。サブネット用に予約されているIPアドレスは次のとおりです。

最初の3つ（クラスA、B、およびC内）は、サブネットの作成に最もよく使用されるものです。後で、サブネットがこれらのアドレスをどのように使用するかを確認します。IANAは、インターネット技術特別調査委員会（IETF）のドキュメントRFC5771内でマルチキャストアドレスの特定の使用法を概説しています。ただし、1989年のドキュメントRFC 1112でブロックを予約して以来、クラスEアドレスの目的や将来の計画は指定されていません。IPv6の前は、インターネットはIANAが一般的な使用のためにクラスEをリリースすべきかどうかについての議論でいっぱいでした。

次に、サブネットがどのように機能するかを見て、インターネット上でそれらの予約されていないIPアドレスを持っている人を見つけましょう。

あなたのIPアドレスを見つける

Windowsでは、Windowsサーチを使用して「cmd」（引用符なし）を検索し、Enterキーを押します。表示されるポップアップボックスに「ipconfig」と入力します（引用符は含みません）。Macの場合は、[システム環境設定]に移動し、[ネットワーク]を選択すると、表示されるはずです。携帯電話のIPアドレスについては、[設定]、[WiFi]の順に移動し、使用しているネットワークに移動します。お使いの電話の種類に応じて、「詳細」または「（i）」の下にIPアドレスが表示される場合があります。

以下は、ISP接続とコンピューターの間にルーター（ワイヤレスまたは有線）を使用している場合に、自宅のコンピューターにある可能性のあるサブネットIPアドレスの例です。

IANAは、IPアドレスを予約するだけでなく、IPアドレスのブロックを特定のエンティティ（通常は商業組織または政府組織）に割り当てる責任もあります。インターネットサービスプロバイダー（ISP）は、これらのエンティティの1つである場合もあれば、これらのエンティティの1つの制御下にあるより大きなブロックの一部である場合もあります。インターネットに接続すると、ISPからこれらのアドレスの1つが割り当てられます。IANAのWebサイトで、IPv4アドレスのIANA割り当てと予約の完全なリストを確認できます。

1台のコンピューターのみをインターネットに接続する場合、そのコンピューターはISPからのアドレスを使用できます。しかし、今日の多くの家庭では、ルーターを使用して複数のコンピューター間で単一のインターネット接続を共有しています。

ルーターを使用してインターネット接続を共有する場合、ルーターはISPから直接発行されたIPアドレスを取得します。次に、そのルーターに接続されているすべてのコンピューターのサブネットを作成および管理します。コンピューターのアドレスが前述の予約済みサブネット範囲のいずれかに該当する場合は、インターネットに直接接続するのではなく、ルーターを経由しています。

サブネット上のIPアドレスには、ネットワークとノードの2つの部分があります。ネットワーク部分はサブネット自体を識別します。ノードはホストとも呼ばれ、ネットワークに接続され、一意のアドレスを必要とする個々のコンピューター機器です。各コンピューターは、サブネットマスクを使用してIPアドレスの2つの部分を分離する方法を知っています。サブネットマスクはIPアドレスのように見えますが、実際には、IPアドレスのどの部分がネットワークとノードを指定するかを決定するために使用される単なるフィルターです。

サブネットマスクは、一連の1ビットとそれに続く一連の0ビットで構成されます。1ビットは、IPアドレスのネットワークビットをマスクする必要があるビットを示し、そのネットワーク上の一意のノードを識別するビットのみを明らかにします。IPv4標準では、最も一般的に使用されるサブネットマスクには、次のように1と0の完全なオクテットがあります。

大規模なネットワークを設定する人は、必要なサブネットまたはノードの数に基づいて、どのサブネットマスクが最適に機能するかを決定します。より多くのサブネットについては、ネットワークにより多くのビットを使用してください。サブネットあたりのノード数を増やすには、ノードに使用するビット数を増やします。これは、非標準のマスク値を使用することを意味する場合があります。たとえば、ネットワークに10ビット、ノードに22ビットを使用する場合、サブネットマスク値は2番目のオクテットで11000000を使用する必要があり、サブネットマスク値は255.192.0.0になります。

サブネット内のIPアドレスについて注意すべきもう1つの重要な点は、最初と最後のアドレスが予約されていることです。最初のアドレスはサブネット自体を識別し、最後のアドレスはそのサブネット上のシステムのブロードキャストアドレスを識別します。

これらすべての情報がどのように組み合わされてIPアドレスを形成するかについては、サイドバーを参照してください。

DHCPがアドレスを割り当てる方法

コンピューターをネットワークに追加すると、そのコンピューターは4段階のプロセスを使用してDHCPからIPアドレスを取得します。

• 検出：コンピューターは、DHCPサービスプロバイダーを検出することを期待して、ネットワーク上にブロードキャストメッセージを送信します。
• オファー：各DHCPプロバイダーはメッセージを聞き、コンピューターの一意のハードウェアアドレスを認識し、そのコンピューターにサービスを提供するメッセージを送り返します。
• 要求：コンピューターは、提供されているDHCPプロバイダーを選択し、そのプロバイダーにIPアドレスの割り当てを要求する要求を送信します。
• 確認：対象のDHCPプロバイダーは要求を確認し、ネットワーク上で現在アクティブな他のIPアドレスと一致しないIPアドレスをコンピューターに発行します。

初版：2001年1月12日

関連記事

その他のすばらしいリンク