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【図解】IPアドレスずは192.168.1.1の意味からグロヌバルIP・プラむベヌトIPたで培底解説

    パ゜コンのネットワヌク蚭定を確認するず、次のような数字を芋かけるこずがありたす。

    192.168.1.1

    これは「IPアドレス」ず呌ばれるものです。

    では、この数字はいったい䜕を意味しおいるのでしょうか

    たた、次のような疑問を持ったこずはないでしょうか。

    • なぜIPアドレスが必芁なのか

    • 192.168.1.1ずいう数字には、どんな意味があるのか

    • グロヌバルIPアドレスずプラむベヌトIPアドレスは䜕が違うのか

    • 家庭内のパ゜コンがむンタヌネットに接続できるのはなぜか

    • IPアドレスが重耇するず、䜕が起こるのか

    今回は、ネットワヌクの基本ずなるIPアドレスに぀いお、初心者の方にもわかりやすく解説したす。

    さらに、Windowsパ゜コンやダマハルヌタヌを䜿った確認方法、
    むンタヌネット偎からIPアドレスがどのように芋えおいるのかに぀いおも玹介したす。


    1. IPアドレスずは䜕か

    IPアドレスずは、簡単に蚀うず、ネットワヌク䞊で通信盞手を識別するための䜏所のようなものです。

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    䟋えば、誰かに荷物を届ける堎合を考えおみたしょう。
    荷物を届けるためには、届け先の䜏所が必芁です。
    䜏所がわからなければ、配達員はどこに荷物を届ければよいのかわかりたせん。

    ネットワヌクの通信も、基本的にはこれず䌌おいたす。
    パ゜コンが別のパ゜コンやサヌバヌにデヌタを送る堎合、通信盞手を指定する必芁がありたす。

    そのために䜿われるのがIPアドレスです。

    䟋えば、次のようなネットワヌクを考えおみたす。

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    パ゜コンAがパ゜コンBにデヌタを送る堎合、宛先のIPアドレスずしお「192.168.1.20」を指定したす。

    IPアドレスは、通信デヌタを目的の盞手たで届けるための重芁な情報なのです。

    ただし、IPアドレスは人や機噚そのものに氞久に結び付いた番号ではありたせん。基本的には、ネットワヌクに接続するむンタヌフェヌスに蚭定されるアドレスです。

    そのため、同じパ゜コンでも、接続先のネットワヌクが倉わればIPアドレスが倉わるこずがありたす。

    2. 192.168.1.1ずいう数字の意味

    それでは、IPアドレスの数字をもう少し詳しく芋おみたしょう。

    今回は、䞀般的なIPv4アドレスを䟋に説明したす。
    IPv4アドレスは、32ビットの情報で構成されおいたす。

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    ただし、32ビットの数字をそのたた衚瀺するず、人間には非垞にわかりにくくなりたす。そこで通垞は、8ビットず぀4぀に区切り、それぞれを10進数で衚珟したす。

    䟋えば、

    192.168.1.1

    ずいうIPアドレスは、4぀の数字に分かれおいたす。※䞊図参照

    それぞれの数字は、0から255たでの倀を取りたす。

    なぜ255たでなのでしょうか

    8ビットで衚珟できる倀は、党郚で256通りだからです。

    ぀たり、2の8乗 = 256通り

    ずなり、0から数えるず最倧倀が255になりたす。

    この8ビット単䜍を「オクテット」ず呌びたす。

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    ここで泚意しおほしいこずがありたす。

    IPアドレスを芋お、「最初の数字がネットワヌクを衚し、最埌の数字がパ゜コンを衚す」ず考える方がいるかもしれたせん。

    しかし、IPアドレスのどこたでがネットワヌクを衚し、どこからが機噚を識別する郚分なのかは、IPアドレスだけでは決たりたせん。

    その区切りを決めるのが、サブネットマスクです。

    3. IPアドレスはネットワヌク郚ずホスト郚に分かれる

    IPアドレスを理解するうえで、もう䞀぀重芁なのが「ネットワヌク郚」ず「ホスト郚」です。䟋えば、次の蚭定を考えおみたしょう。

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    • IPアドレス192.168.1.10

    • サブネットマスク255.255.255.0

    この堎合、IPアドレスは次のように分かれたす。
    ネットワヌク郚ホスト郚192.168.110

    ネットワヌク郚は、どのネットワヌクに属しおいるかを衚したす。
    ホスト郚は、そのネットワヌク内の機噚を識別するために䜿われたす。

    䟋えば、次の2台のパ゜コンがあるずしたす。

    • パ゜コンA192.168.1.10/24

    • パ゜コンB192.168.1.20/24

    この2台は、同じ192.168.1.0/24ずいうネットワヌクに属しおいたす。

    䞀方、192.168.2.10/24ずいうIPアドレスを持぀パ゜コンは、別のネットワヌクに属しおいたす。

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    このネットワヌク郚ずホスト郚の考え方は、ルヌティングやVLANなどを
    理解するうえでも重芁です。

    なお、サブネットマスクに぀いおは別の蚘事で詳しく解説しおいたすので、ここでは基本的な考え方にずどめたす。

    4. グロヌバルIPアドレスずプラむベヌトIPアドレスの違い

    ここからは、むンタヌネット通信を理解するうえで非垞に重芁な話をしたす。IPアドレスには、倧きく分けお「グロヌバルIPアドレス」ず「プラむベヌトIPアドレス」がありたす。

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    グロヌバルIPアドレスずは

    グロヌバルIPアドレスずは、むンタヌネット䞊で通信するために䜿われる、䞖界的に管理されたIPアドレスです。

    むンタヌネットでは、異なるネットワヌクで同じグロヌバルIPアドレスが勝手に利甚されるず、通信先を正しく刀断できなくなっおしたいたす。

    そのため、グロヌバルIPアドレスは囜際的な管理䜓系のもずで割り圓おられおいたす。

    䟋えば、IPアドレスの管理には、ICANNのIANA機胜や、日本を含むアゞア倪平掋地域のAPNIC、日本囜内のJPNICなどが関係しおいたす。

    䞀般の利甚者は、通垞、契玄しおいるむンタヌネット接続事業者を通じお
    グロヌバルIPアドレスの割り圓おを受けたす。

    プラむベヌトIPアドレスずは

    䞀方、プラむベヌトIPアドレスは、家庭内や䌚瀟内などのネットワヌクで利甚するために予玄されおいるIPアドレスです。

    IPv4では、次の3぀の範囲がプラむベヌトIPアドレスずしお定められおいたす。

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    家庭甚ルヌタヌでは、192.168.1.1や192.168.0.1、192.168.100.1などがよく利甚されおいたす。

    プラむベヌトIPアドレスの特城は、異なる家庭や䌚瀟で同じアドレスを利甚できるこずです。

    䟋えば、Aさんの家のパ゜コンも、Bさんの家のパ゜コンも、192.168.100.2ずいうIPアドレスを利甚しおいお問題ありたせん。

    それぞれ別のプラむベヌトネットワヌクだからです。

    ただし、プラむベヌトIPアドレスは、䞀般のIPv4むンタヌネット䞊ではそのたたルヌティングされたせん。

    そのため、通垞のIPv4むンタヌネット通信では、グロヌバルIPアドレスぞの倉換などが必芁になりたす。

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    5. プラむベヌトIPアドレスで、なぜむンタヌネットに接続できるのか

    ここで、実際のネットワヌク構成を考えおみたしょう。

    䟋えば、瀟内に次のようなパ゜コンずルヌタヌがあるずしたす。

    • パ゜コン192.168.100.2

    • ルヌタヌのLAN偎192.168.100.1

    このパ゜コンから、むンタヌネット䞊のWebサむトぞアクセスしたいずしたす。しかし、パ゜コンに蚭定されおいる192.168.100.2はプラむベヌトIPアドレスです。

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    そのたたでは、䞀般のIPv4むンタヌネット䞊で通信するこずはできたせん。では、どのようにむンタヌネットぞアクセスしおいるのでしょうか

    ここで重芁な圹割を果たすのが、ルヌタヌです。

    ルヌタヌにグロヌバルIPアドレスが割り圓おられる

    䞀般的なIPv4 PPPoE接続では、ルヌタヌがプロバむダヌに接続するこずで、グロヌバルIPv4アドレスが割り圓おられたす。

    䟋えば、ルヌタヌのむンタヌネット偎に次のアドレスが割り圓おられたずしたす。

    203.0.113.10

    ※このアドレスは説明甚の䟋です。

    このずき、ネットワヌク構成は次のようになりたす。

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    パ゜コンは、デフォルトゲヌトりェむである192.168.100.1ぞ通信を送りたす。そしお、ルヌタヌがむンタヌネット偎ぞ通信を転送したす。

    ただし、単玔に転送するだけではありたせん。
    ルヌタヌは、送信元IPアドレスの倉換も行いたす。

    NAT・IPマスカレヌドずは

    NATは、IPアドレスを倉換する仕組みです。

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    䟋えば、パ゜コン192.168.100.2からWebサむトぞアクセスするずき、
    ルヌタヌは送信元のプラむベヌトIPアドレスを、自身のグロヌバルIPアドレス 203.0.113.10ぞ倉換したす。

    さらに、耇数のパ゜コンが1぀のグロヌバルIPv4アドレスを共有する堎合には、IPアドレスずTCP・UDPのポヌト番号を利甚しお通信を区別したす。

    この仕組みをIPマスカレヌドNAPTず呌びたす。

    ぀たり、家庭や䌚瀟にある耇数のパ゜コンが、1぀のグロヌバルIPv4アドレスでむンタヌネットを利甚できるのは、ルヌタヌがこのような倉換凊理を行っおいるからです。

    NATやIPマスカレヌドの詳しい仕組み、ダマハルヌタヌでの蚭定方法、
    VPNずの関係に぀いおは、別の蚘事で解説しおいたす。

    6. むンタヌネット偎からは、どのIPアドレスが芋えおいるのか

    ここたでの説明で、パ゜コンから送信された通信は、ルヌタヌでIPアドレスが倉換されるこずがわかりたした。

    では、むンタヌネット䞊のWebサヌバヌからは、どのIPアドレスが芋えおいるのでしょうか

    䞀般的なIPv4 PPPoE接続で、ルヌタヌがIPマスカレヌドを行っおいる堎合、Webサヌバヌからは、ルヌタヌに割り圓おられたグロヌバルIPv4アドレスが送信元ずしお芋えたす。

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    䟋えば、瀟内に次の3台のパ゜コンがあるずしたす。

    • パ゜コンA192.168.100.2

    • パ゜コンB192.168.100.3

    • パ゜コンC192.168.100.4

    この3台が同じWebサむトぞアクセスした堎合、Webサヌバヌ偎からは、
    いずれも203.0.113.10ずいうグロヌバルIPアドレスからアクセスしおいるように芋えたす。

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    これは、セキュリティやアクセス制限を考えるうえでも重芁です。

    ニュヌスで報道される「IPアドレスを特定」ずは

    ニュヌスなどで、「䞍正アクセスに利甚されたIPアドレスを特定した」ずいう報道を芋かけるこずがありたす。

    このずき、むンタヌネット䞊のサヌビスが蚘録しおいるIPアドレスは、
    䞀般的な家庭やオフィスのIPv4接続では、ルヌタヌなどの出口で利甚されたグロヌバルIPアドレスであるこずが倚いです。

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    ぀たり、その情報だけで、瀟内のどのパ゜コンから通信したのかを盎接刀断できるずは限りたせん。

    耇数のパ゜コンが同じグロヌバルIPアドレスを共有しおいるからです。

    さらに、最近ではIPv4 over IPv6などのサヌビスによっお、耇数の契玄者が
    1぀のグロヌバルIPv4アドレスを共有しおいる堎合もありたす。

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    そのため、通信元を詳しく調査する堎合には、IPアドレスだけでなく、
    通信日時やポヌト番号、通信事業者偎の蚘録などが重芁になるこずがありたす。

    なお、IPv6通信やプロキシ、VPNなどを利甚する堎合は、
    倖郚から芋える送信元アドレスが異なるこずもありたす。

    7. 実際にIPアドレスを確認しおみよう

    それでは、実際のパ゜コンずルヌタヌでIPアドレスを確認しおみたしょう。

    WindowsでプラむベヌトIPアドレスを確認

    Windowsのコマンドプロンプトを起動し、次のコマンドを実行したす。

    ipconfig

    䟋えば、次のような結果が衚瀺されたずしたす。

    IPv4 アドレス . . . . . : 192.168.100.2
    サブネット マスク . . . : 255.255.255.0
    デフォルト ゲヌトりェむ : 192.168.100.1

    この結果から、パ゜コンには192.168.100.2ずいうプラむベヌトIPアドレスが蚭定されおいるこずがわかりたす。

    たた、デフォルトゲヌトりェむには192.168.100.1が蚭定されおいたす。

    この構成では、パ゜コンがむンタヌネットなど別のネットワヌクぞ通信するずき、通垞は192.168.100.1のルヌタヌぞパケットを送信したす。

    さらに詳しい情報を確認したい堎合は、次のコマンドを利甚したす。

    ipconfig /all

    こちらでは、DHCPサヌバヌやDNSサヌバヌなどの情報も確認できたす。

    倖郚のWebサむトでグロヌバルIPアドレスを確認

    次に、Webブラりザヌを䜿っお、むンタヌネット偎から芋えおいるIPアドレスを確認しおみたしょう。

    䟋えば、「確認くん」などのIPアドレス確認サむトぞアクセスしたす。
    するず、むンタヌネット偎から芋えおいる送信元IPアドレスを確認できたす。

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    䞀般的なIPv4 PPPoE接続で、ルヌタヌがIPマスカレヌドを行っおいる堎合は、パ゜コンに蚭定されおいる192.168.100.2ではなく、ルヌタヌに割り圓おられたグロヌバルIPv4アドレスが衚瀺されたす。

    ここで、次の2぀の情報を比范しおみおください。

    • Windowsのipconfigで確認したIPv4アドレス

    • 倖郚のIPアドレス確認サむトで衚瀺されたIPv4アドレス

    この2぀が異なるこずを確認できれば、プラむベヌトIPアドレスず
    グロヌバルIPアドレスの違いを、実際の環境で䜓隓できたす。

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    8. ダマハルヌタヌでIPアドレスを確認・蚭定する

    次に、ダマハルヌタヌでIPアドレスを蚭定する䟋を玹介したす。

    䟋えば、ダマハRTX830のLAN偎に192.168.100.1/24ずいうIPアドレスを蚭定する堎合、次のコマンドを利甚したす。

    ip lan1 address 192.168.100.1/24

    この蚭定によっお、LAN1に192.168.100.1ずいうIPアドレスず、255.255.255.0に盞圓するサブネットマスクが蚭定されたす。

    蚭定を確認する堎合は、次のコマンドを利甚できたす。

    show config

    蚭定内容の䞭に、次のような行があれば、LAN1にIPアドレスが蚭定されおいるこずがわかりたす。

    ip lan1 address 192.168.100.1/24

    ここで泚意したいのは、「lan1」は物理的なLANポヌトの1番目を意味するわけではないずいうこずです。

    この構成では、LAN1は瀟内や家庭内のネットワヌクに぀ながるLAN偎の
    むンタヌフェヌスを指したす。
    䞀方、LAN2はむンタヌネットに接続するWAN偎のむンタヌフェヌスずしお利甚したす。

    たた、IPv4 PPPoE接続を利甚しおいる堎合は、PPPoEむンタヌフェヌスに割り圓おられたグロヌバルIPv4アドレスを、ルヌタヌの管理画面や状態確認コマンドなどで確認できたす。

    コマンドなら、
    show status pp 1
    です。

    このように、パ゜コンずルヌタヌでは、異なるIPアドレスが利甚されおいたす。

    それぞれのIPアドレスが適切に蚭定され、ルヌタヌが必芁な転送やアドレス倉換を行うこずで、むンタヌネット通信が成立しおいるのです。

    9. IPアドレスが重耇するずどうなる

    ここたで、IPアドレスは通信盞手を識別するための䜏所のようなものだず説明したした。

    では、同じネットワヌク内に、同じIPアドレスを蚭定したパ゜コンが2台存圚するず、どうなるのでしょうか

    䟋えば、

    • パ゜コンA192.168.100.2

    • パ゜コンB192.168.100.2

    ずいう状態です。

    これを「IPアドレスの重耇」ず呌びたす。

    この状態では、通信盞手がどちらのパ゜コンなのか正しく刀断できなくなり、通信障害が発生するこずがありたす。

    具䜓的には、次のような珟象が考えられたす。

    • ネットワヌクに接続できない

    • 特定のパ゜コンず通信できない

    • 通信が䞍安定になる

    • IPアドレスの競合を瀺す譊告が衚瀺される

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    特に、IPアドレスを手動蚭定する堎合は泚意が必芁です。

    DHCPを利甚するず重耇を防ぎやすい

    家庭甚ルヌタヌなどでは、DHCPずいう仕組みによっお、パ゜コンぞIPアドレスを自動的に割り圓おるこずができたす。

    DHCPサヌバヌがアドレスの割り圓おを管理するため、適切に構成されおいれば、IPアドレスの重耇を防ぎやすくなりたす。

    ただし、手動蚭定したIPアドレスずDHCPの配垃範囲が重なっおいる堎合などは、競合が発生する可胜性がありたす。

    10. IPv4ずIPv6の違い

    ここたで玹介しおきた192.168.100.2などのアドレスは、IPv4アドレスです。
    しかし、IPアドレスにはIPv6ずいう別の圢匏もありたす。
    IPv4アドレスは32ビットですが、IPv6アドレスは128ビットです。

    IPv6アドレスは、䟋えば次のように衚珟されたす。

    2001:db8:1234:5678::10

    IPv4ず比べるず、かなり長い文字列になっおいたす。
    これは、IPv6が非垞に倧きなアドレス空間を持っおいるためです。
    IPv4アドレスは玄43億通りですが、IPv6アドレスは玄3.4×10の38乗通りありたす。

    むンタヌネットに接続する機噚が増え続けるなかで、IPv4アドレスの䞍足は倧きな問題になりたした。

    その察策の䞀぀ずしお、IPv6が普及しおきたのです。

    なお、IPv4ずIPv6はアドレスの圢匏だけでなく、通信の仕組みにも違いがありたす。

    たた、IPv6 IPoEやIPv4 over IPv6など、むンタヌネット接続サヌビスに関係する技術もありたす。

    これらに぀いおは、別の蚘事で詳しく解説したす。

    たずめ

    今回は、IPアドレスの基本に぀いお解説したした。

    重芁なポむントを敎理したす。

    1. IPアドレスは、ネットワヌク䞊で通信盞手を識別するための䜏所のようなもの。

    2. IPv4アドレスは32ビットで構成され、通垞は4぀の10進数で衚珟される。

    3. IPアドレスは、サブネットマスクによっおネットワヌク郚ずホスト郚に分けられる。

    4. グロヌバルIPアドレスはむンタヌネット䞊で利甚され、プラむベヌトIPアドレスは家庭内や瀟内などで利甚される。

    5. NATやIPマスカレヌドによっお、耇数のパ゜コンが1぀のグロヌバルIPv4アドレスを共有しおむンタヌネットに接続できる。

    6. Windowsのipconfigず倖郚のIPアドレス確認サむトを比范するず、
      プラむベヌトIPアドレスずグロヌバルIPアドレスの違いを確認できる。

    7. 同じネットワヌク内でIPアドレスが重耇するず、通信障害が発生するこずがある。

    IPアドレスは、ネットワヌクを理解するための最も基本的な知識の䞀぀です。

    今回の内容を理解しおおくず、サブネットマスク、デフォルトゲヌトりェむ、ルヌティング、NAT、VPNなどの仕組みも理解しやすくなりたす。

    ぜひ、実際にご自身のパ゜コンのIPアドレスず、むンタヌネット偎から芋えおいるIPアドレスを比范しおみおください。

    普段䜕気なく䜿っおいるむンタヌネットの仕組みが、少しず぀芋えおくるず思いたす。


     
     
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