IPアドレスについて知る
インターネットは TCP/IP プロトコルという規格で通信が行われています。
パソコンとインターネットの通信はある一定の規格やルールに基いて行われているわけです。
IPアドレスというのも、決まり事のようなものです。
IPアドレスには、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスというものがあります。プライベートIPアドレスは、ローカルIPアドレスともいわれます。
この2つのIPアドレスについて簡単に解説してみます。
グローバルIPアドレス
世界中にはたくさんのパソコンやネットワーク機器が接続されているのは理解できると思います。
ネットワークというのは、いってみればパソコンやネットワーク機器、サーバーなどが網の目のようにつながっている状態です。
インターネットに参加してホームページをみたりしているのも、どこかのサーバーに保管されているデータを閲覧したりしていることになります。
IPアドレスというのは、こうしたパソコンやネットワーク機器などに1つ1つ分かりやすいように付けられた識別番号だと考えることができます。
分かりやすくいうと、例えばインターネット上では膨大な数のユーザーが行き来しているわけですが、ホームページを見たりアクセスしているのは、どこの誰なのか？というのを示しているのが グローバルIPアドレスです。
つまり1人1人 グローバルIPアドレスが割り当てられていることになります。このグローバルIPアドレスは、固有のものであり世界中で重複することはありません。電話番号や住所が重複しないのと同じです。
逆に言うとこのグローバルIPアドレスがないとインターネットには入ることはできません。
え？でもそんな番号もらった記憶はないけど。と言われるかもしれません。
グローバルIPアドレスは、基本的にプロバイダと契約して使用を開始した時点で割り当てられます。
グローバルIPアドレスを調べる
下記のようなサイトで自分のグローバルIPアドレスを調べることができます。
数字の羅列ではありますが、住所のようなものです。ただここからどこの誰が？というのは決して分かりません。
動的IPアドレス
またグローバルIPアドレスは、定期的にプロバイダ側で番号が変わったりします。
モデムやルーターの電源を入れなおすと グローバルIPアドレスが変わることもあります。変更される期間やタイミングというのは、契約しているプロバイダ次第です。
普段私達が使用しているのは ほとんど動的IPアドレスになります。
固定IPアドレス
プロバイダによっては、変更が行われずに常に固定されたIPアドレスになることもあります。これを 固定IPアドレスともいいます。
固定IPアドレスは主に、外部からネットワークに入ったり リモートアクセスしたり、自分でサーバーを構築して公開するときなど主にビジネス用途で使われます。
固定IPアドレスは プロバイダで申し込んで使用することができます。
プライベートIPアドレス
さて次は プライベートIPアドレスです。プライベートIPアドレスはローカルIPアドレスともいいます。
例えば、自宅においても会社でも、プロバイダ契約は1つでルーターで複数台のパソコンを使用しているということは多いと思います。
ルーターに2台、3台パソコンがつながっていることはよくあることです。
この場合 グローバルIPアドレスはどうなるのでしょうか？
プロバイダとの契約はあくまで1つなので グローバルIPアドレスも1つになります。
単純にいいますと、ルーターが代表してグローバルIPアドレスを1つ持っていることになります。インターネット通信はすべてルーターが行なっていて、パソコンの要求に応じて情報を返していることになります。
パソコンがいかにも直接やりとりしているようにも見えますが、実際はルーターが代表して行なっています。
ルーター側からするとパソコンが2台、3台あると、どれが誰のパソコンなのか分からなくなります。
ここで使われているのが プライベートIPアドレスです。
プライベートIPアドレスは、192.168.A.Bなどの組み合わせになります。
Aの部分はルーターのメーカーによって違いがあります。
Bの部分はそれぞれ割り当てられた固有の番号になるます。基本的に 1はルーター自身が持つ番号になりますので、各パソコンは2以降の数字になります。
つまりプライベートIPアドレスは、ルーターとパソコン間、またパソコンとパソコン間の通信を可能とさせるためのものです。
プライベートIPアドレスを調べる
家庭内・会社内のネットワークではプライベートIPアドレスが使われています。
調べる方法は簡単で、ipconfigコマンドを使用します。
IP addressが今使用しているパソコンのプライベートIPアドレスで、Default GatewayがルーターのプライベートIPアドレスになります。外部のインターネットの代表でもあり、ネットワーク内の起点ともなる機器なので IPアドレスの末尾は基本的に 1が使用されます。
ルーターは手動で変更しない限り プライベートIPアドレスが変わることはありません。電源を入れ直したり再起動しても変わりません。
一方、ネットワーク内のパソコンは、電源を入れ直したり再起動するとプライベートIPアドレスは変わることがあります。
ルーターが再度 プライベートIPアドレスを振り分けるためです。ルーターがプライベートIPアドレスを振り分ける機能をDHCPサーバー機能ともいいます。
プライベートIPアドレスを説明するときにルーターの存在は欠かすことができません。
ルーターは外部のインターネットと内部のネットワークのやり取りを行います。グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換して通信しています。
ドメインとの関係
ホームページというのは サーバーにファイルがありそれが公開されているので見ることができます。
私達がインターネットに接続しているということは グローバルIPアドレスを持っていることになりますが、サーバーもグローバルIPアドレスを持っています。
インターネットの中ではサーバーも接続されている機器のひとつなのです。
試しに ping でヤフーに送信してみましょう。
すると数字が出てきます。
これが サーバーのグローバルIPアドレスです。
この数字を ブラウザの URLに入力してみます。
すると このようにホームページが表示されます。
グローバルIPアドレスがインターネットにおける住所のようなものだということがよく分かるのではないでょうか。
WEBサーバーは公開されているので このようにグローバルIPアドレスでもアクセスすることができます。
ではこのドメインは何なのか？というところですが、
IPアドレスは数字の羅列になっていて 分かりづらいのです。
そこで ドメインの登場です。
分かりやすいい英数字の組み合わせで識別しやすくしています。
このIPアドレスとドメインを関連付けするのが DNSといわれるものです。
ドメインにアクセスすると DNSサーバーというところで照会が行われ 予め設定されているグローバルIPアドレスにアクセスするようになっています。
ドメインには必ず そのサーバーのグローバルIPアドレスがあります。対になっていると考えていいでしょう。
ホームページにアクセスしているということは インターネットに無数にあるグローバルIPアドレスにアクセスしているということです。
2進数が10進数で表記されている
IPアドレスは、0.0.0.0～255.255.255.255の範囲と決まっています。
普段使っているIPアドレスは10進数で表記されています。
コンピューターは0と1だけの2進数の世界なので、本来は、
00000000.00000000.00000000.00000000
～
11111111.11111111.11111111.11111111
になります。
8bit（桁数） 4オクテット（区切り）で、計32bitです。
8bitで可能な組み合わせは 2の8乗で256、10進数では0～255の256通りです。
8bit 4オクテットでは、2の32乗 約43億通りということになります。
IPv4とIPv6
IPアドレスといえば IPv4です。
近年 IPv6が出てきたのはなぜか？といいますと、
IPv4では 約43億通りの組み合わせしかありません。
インターネットやホームページ（ドメインやサーバー）の普及により、IPv4は枯渇するのは時間の問題と言われています。
2011年2月のIPアドレスを管理する組織 IANAによる IPアドレスの割り当てが最後となっています。
こうしたこともあり IPv6が登場しています。
IPv4が 32bitの約43億通りだったのに対し、IPv6では 128bitでほぼ無限のIPアドレスを割り当てることができます。
現在 プロバイダや機器など IPv4からIPv6への移行の準備が進んでいます。