インターネットにおける識別番号

インターネットでページを閲覧したり、メールの送受信を行うということは、送信元や送信先が識別できているということになります。この識別に使われる番号が、IPアドレスです。

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。インターネットでのIPアドレスがグローバルIPアドレスで、LANでのIPアドレスがプライベートIPアドレスです。

インターネットとLAN

このページでは、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの違い、それぞれのIPアドレスの調べ方、ドメインとの関係などについて解説しています。

グローバルIPアドレス

インターネットには多くのコンピューター、ネットワーク機器があり、膨大な数のユーザーが行き来しています。IPアドレスは、これらの機器やユーザーに付けられた識別番号になります。

例えば、手紙や電話などにおいて固有の住所や電話番号などが用いられるように、インターネットにおける通信でも 通信先を識別する番号が必要となります。これがグローバルIPアドレスになります。

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。住所や電話番号が重複しないのと同じです。

ユーザーがホームページを閲覧したりアクセスしているということは、ユーザー側とサーバー側にグローバルIPアドレスが割り当てられていることになります。

言い換えれば、グローバルIPアドレスがないと通信は確立しない、インターネットに入ることはできないといえます。

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

下記のページ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。ただこの数字を見ただけでは、ここからどこの誰が?というのは分からないようになっています。

動的IPアドレス

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ることがあります。例えば、モデムやルーターの電源を入れ直した時などです。ただ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になります。

普段使用しているのは、ほとんどが動的なIPアドレスになります。

例えばネットバンクなどのサイトで、普段と同じようにログインしようとしている時に、2段階認証に切り替わり「秘密の質問」などを聞かれることがあります。

このようなことは、グローバルIPアドレスが変更されている場合に起きることがあります。

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

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。LANの中でのIPアドレスです。

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するということが多くなっています。

この場合、プロバイダの契約は1つなので、グローバルIPアドレスも1つになります。

端的にいうと、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。

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るため、ネットワーク内のパソコンや機器は 2以降の数字になります。

ネットワークや無線LANに接続すると、「IPアドレス取得中」と表示されることがあります。これはその端末が、プライベートIPアドレスを取得しようとしている際に表示されます。

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。プライベートIPアドレスは、ipconfigコマンドで調べることができます。

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同様です。

一方、ネットワーク内のパソコンや機器は、電源を入れ直したり再起動するとプライベートIPアドレスが変わることがあります。ルーターが再度 プライベートIPアドレスを割り当てるためです。ルーターがプライベートIPアドレスを割り当てる機能を、DHCPサーバー機能ともいいます。

ルーターは外部のインターネットに対してグローバルIPアドレス、内部のネットワークに対するプライベートIPアドレスを使って通信を行っています。

インターネットは、WANといわれることもあることから、ルーターによっては WAN側IPアドレスにグローバルIPアドレス、LAN側IPアドレスにプライベートIPアドレスが表示されることがあります。

ルーターのようにグローバルIPアドレスを持つ機器を、一般的に ホストといいます。

ドメイン

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。

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です。

例えば ping でヤフーに送信してみます。するとサーバーのグローバルIPアドレスが表示されます。

ping送信

Webサイトによっては、ブラウザの URLにグローバルIPアドレスを入力するとホームページが表示されることがあります。ホームページにアクセスしているということは、グローバルIPアドレスにアクセスしているということができます。

IPアドレスは数字の羅列になっていて分かりづらいため、英数字の組み合わせで識別しやすいドメインが使われています。

IPアドレスとドメインを関連付けしているのが、DNS ドメインネームシステムです。

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。

ドメインとサーバー

2進数と10進数

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。これは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。しかし、2進数は数列が長く分かりにくいため、通常は10進数が使われます。

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43億通りになります。

グローバルIPアドレスやプライベートIPアドレスは、この中から使われているということになります。

IPv4とIPv6

IPアドレスといえば、IPv4(バージョン4)ですが、近年は IPv6が出てきています。

IPv4の約43億通りの組み合わせでは不足するためです。

インターネットに参加するサーバー、モバイル端末などの増加により、IPv4が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。