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公開：2024-08-04

IPアドレスとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

IPアドレスとは

IPアドレスとは、インターネット上でデバイスを識別するために使用される一意の数値のことです。IPアドレスは、インターネットプロトコル(IP)を使用してデバイス間の通信を可能にするために不可欠な要素となっています。

IPアドレスは、32ビットの数値で構成されており、通常は「192.168.0.1」のようにドット区切りの10進数で表現されます。これにより、インターネット上の各デバイスが一意に識別され、データの送受信が正しく行われるようになっているのです。

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アドレスの2種類があります。グローバルIPアドレスは、インターネット上で一意に割り当てられたアドレスで、外部ネットワークと通信する際に使用されます。一方、プライベートIPアドレスは、内部ネットワーク内でのみ使用される特殊なアドレスです。

IPアドレスは、ネットワークアドレス部とホストアドレス部の2つの部分から構成されています。ネットワークアドレス部は、デバイスが属するネットワークを識別するために使用され、ホストアドレス部は、そのネットワーク内の個々のデバイスを識別するために使用されるのです。

IPアドレスの割り当ては、インターネット割当番号管理機関(IANA)によって管理されています。IANAは、IPアドレスの割り当てを地域インターネットレジストリ(RIR)に委任し、RIRがさらにIPアドレスをインターネットサービスプロバイダ(ISP)やその他の組織に割り当てる仕組みになっています。

IPアドレスの種類とその特徴

IPアドレスの種類とその特徴に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IPv4アドレスとIPv6アドレスの違い
• グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの使い分け
• 静的IPアドレスと動的IPアドレスの割り当て方法

IPv4アドレスとIPv6アドレスの違い

IPv4アドレスは、32ビットの数値で構成され、約43億個のアドレスを表現できます。しかし、インターネットの急速な普及により、IPv4アドレスの枯渇が問題となっています。

一方、IPv6アドレスは、128ビットの数値で構成され、約340澗(かん)個のアドレスを表現できます。これにより、IPv4アドレスの枯渇問題を解決し、IoTデバイスの増加にも対応できるようになっているのです。

IPv6アドレスは、16ビットごとにコロンで区切られた8つのグループで表現されます。例えば、「2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334」のように表記されます。

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの使い分け

グローバルIPアドレスは、インターネット上で一意に割り当てられたアドレスで、外部ネットワークと通信する際に使用されます。一方、プライベートIPアドレスは、内部ネットワーク内でのみ使用される特殊なアドレスです。

プライベートIPアドレスは、「192.168.0.0/16」、「172.16.0.0/12」、「10.0.0.0/8」の3つの範囲が予約されています。これらのアドレスは、外部ネットワークと直接通信することはできませんが、NATやVPNを使用することで、グローバルIPアドレスに変換して通信することができます。

プライベートIPアドレスを使用することで、限られたグローバルIPアドレスを効率的に利用することができ、セキュリティの向上にもつながります。内部ネットワークのアドレスが外部に公開されないため、攻撃者からの直接的なアクセスを防ぐことができるのです。

静的IPアドレスと動的IPアドレスの割り当て方法

静的IPアドレスは、デバイスに対して手動で割り当てられた固定のアドレスです。一度設定すると、デバイスを再起動しても変更されることはありません。

一方、動的IPアドレスは、DHCPサーバーによって自動的に割り当てられるアドレスで、一定期間ごとに変更される可能性があります。これにより、限られたIPアドレスを効率的に利用することができます。

静的IPアドレスは、サーバーやネットワーク機器など、常に同じアドレスを必要とするデバイスに適しています。動的IPアドレスは、一般的なクライアントデバイスに適しており、アドレスの管理を簡素化することができます。

IPアドレスのサブネット化とCIDR表記

IPアドレスのサブネット化とCIDR表記に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• サブネット化の目的とメリット
• サブネットマスクの役割とその計算方法
• CIDR表記の意味と使用方法

サブネット化の目的とメリット

サブネット化とは、IPアドレスのネットワーク部を分割して、複数の小さなネットワークに分割する技術です。これにより、ネットワークを論理的に分割し、効率的な管理とセキュリティの向上を実現することができます。

サブネット化を行うことで、ネットワーク内のトラフィックを分離し、ブロードキャストドメインを小さくすることができます。これにより、ネットワークの負荷を軽減し、パフォーマンスの向上につなげることができるのです。

また、サブネット化により、ネットワークアクセスの制御が容易になります。特定のサブネットへのアクセスを制限することで、セキュリティポリシーを適用し、不正アクセスを防ぐことができます。

サブネットマスクの役割とその計算方法

サブネットマスクは、IPアドレスのネットワーク部とホスト部を識別するために使用されるビットマスクです。サブネットマスクは、ネットワーク部を1、ホスト部を0で表現します。

サブネットマスクを適用することで、IPアドレスをネットワーク部とホスト部に分割することができます。例えば、「192.168.1.0/24」のように表記された場合、サブネットマスクは「255.255.255.0」となり、上位24ビットがネットワーク部、下位8ビットがホスト部として扱われます。

サブネットマスクの計算は、必要なホスト数に応じて行われます。ホスト部のビット数を決定し、残りのビットをネットワーク部として使用します。例えば、「/24」のサブネットマスクは、256個のIPアドレスを持つネットワークを表現できます。

CIDR表記の意味と使用方法

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)表記は、IPアドレスとサブネットマスクを組み合わせた表記方法です。「192.168.1.0/24」のように、IPアドレスの後ろに「/」と続けてサブネットマスクのビット数を指定します。

CIDR表記を使用することで、IPアドレスの割り当てを柔軟に行うことができます。従来のクラスフルアドレッシングでは、ネットワークのサイズが固定されていましたが、CIDR表記では、必要に応じてネットワークのサイズを調整できます。

CIDR表記は、ルーティングテーブルのサイズを削減するためにも使用されます。連続したIPアドレスブロックを集約することで、ルーティングテーブルのエントリを減らすことができ、ルーターの負荷を軽減できます。

IPアドレスの管理とセキュリティ

IPアドレスの管理とセキュリティに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• DHCPを使用したIPアドレスの自動割り当て
• IPアドレスフィルタリングによるアクセス制御
• NATによるIPアドレスの変換とセキュリティ強化

DHCPを使用したIPアドレスの自動割り当て

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)は、ネットワーク上のデバイスにIPアドレスを自動的に割り当てるためのプロトコルです。DHCPサーバーは、定義された範囲内のIPアドレスをクライアントデバイスに動的に割り当てます。

DHCPを使用することで、IPアドレスの管理を大幅に簡素化できます。ネットワーク管理者は、DHCPサーバーでIPアドレスプールを設定するだけで、クライアントデバイスへのアドレス割り当てを自動化できます。これにより、手動でのIPアドレス設定の手間を省き、設定ミスを防ぐことができます。

また、DHCPは、IPアドレスの重複を防ぐための機能も提供しています。DHCPサーバーは、割り当て済みのIPアドレスを追跡し、重複したアドレスが割り当てられないようにします。

IPアドレスフィルタリングによるアクセス制御

IPアドレスフィルタリングは、特定のIPアドレスやIPアドレス範囲に基づいてネットワークトラフィックを制御する技術です。ファイアウォールやルーターなどのネットワーク機器で設定されたフィルタリングルールに従って、パケットの通過を許可または拒否します。

IPアドレスフィルタリングを使用することで、不正アクセスや攻撃を防ぐことができます。信頼できないIPアドレスからのアクセスを拒否したり、特定のIPアドレスにのみアクセスを許可したりすることで、ネットワークのセキュリティを強化できます。

また、IPアドレスフィルタリングは、ネットワーク内の特定のリソースへのアクセスを制限するためにも使用されます。部門ごとにアクセス可能なIPアドレス範囲を設定することで、機密データへのアクセスを制御できます。

NATによるIPアドレスの変換とセキュリティ強化

NAT(Network Address Translation)は、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互に変換する技術です。NATを使用することで、限られたグローバルIPアドレスを効率的に利用し、内部ネットワークを外部から隠蔽することができます。

NATルーターは、内部ネットワークのプライベートIPアドレスを、ルーターのグローバルIPアドレスに変換します。これにより、外部ネットワークから見ると、内部ネットワークのデバイスは単一のIPアドレスとして認識されます。

NATを使用することで、内部ネットワークのIPアドレスを外部から隠蔽できるため、セキュリティが向上します。攻撃者は、内部ネットワークの構成を直接知ることができず、攻撃対象を特定しにくくなります。また、NATは、内部ネットワークから外部への接続を制御することもできます。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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