IPアドレスとは？基礎知識から意味・役割・種類まで丁寧に解説！

IPアドレスとは何かという疑問を持つ方は多いと思います。普段何気ない場所でIPアドレスは使われているため気にすることが一般的だからです。IPアドレスの意味や形式、種類などが多く、自分が使っているIPアドレスが何であるかをよく分からないという方も多いです。そんなIPアドレスとは何なのかについてご紹介します。

IPアドレスとはPCやサーバーなどのTCP/IPで通信を行うものを判別するための住所みたいなものです。特定の機器に何かしらの情報や許可を与えるためには現実世界と同様に住所が必要ですので、IPアドレスが大切な役割を果たしていると言えます。ただし、IPアドレスの意味を知るためにはこの説明だけでは短すぎます。

IPアドレスの意味を知るためにはどのような表記、長さで示されているのかを知る必要があります。この形式を知っておくことでIPアドレスの種類や意味を知ることにつながるためです。IPアドレスは32ビットの正の整数で表現されます。例えば「10101100000001010010001000001011」のような長さで表現されることになります。

しかし、この長さでは非常に判別しにくいため8ビットずつ4つのクラスの長さに分けて、10進数で表現することもあります。この表現方法を「ドット・デシマル・ノーテーション」と言います。先ほどの例を使うと「10101100.00000101.00100010.00001011」という長さに分割され、10進数にすると「172.20.1.1」という長さの表記になります。

IPアドレスにはIPv4とIPv6という2つの形式があります。IPv4では先ほどのような長さの表記で示されています。なお、IPv4では8ビットずつ4クラスに分割した形式を使いますがこの1クラスをIPv4ではオクテットと呼びます。さらにこのIPv4の表示形式を10進数にするとよく見慣れた形式でIPv4を確認することができます。IPv4では43億通りの表現を作ることができます。

これに対してIPv6はIPv4だけでは種類が足りなくなってきたので IANA (Internet Assigned Numbers Authority) が1999年頃に配布した形式です。IPv6形式は128ビットで表現する形式です。IPアドレスをIPv4で作っていたら、数が足らなくなってしまったのでIPv6を使うようになったと同じ意味です。IPv6形式では表現形式も異なります。

IPv6形式では128ビットを16ビットずつ8つのクラスに分割します。さらにIPv6では16進数形式で表現していきます。例えば「fe80:0:0:0:acd7:81c6:e4e7:afb6」というような表現になります。IPv6形式があることでさらに多くのIPアドレスを作ることができ、IPv4がなくなってもIPv6があるから問題ない世界が作られているということです。

IPv4のIPアドレスの種類が足りなくなってきたのでIPv6という種類が誕生しているので、当然、これからはIPv6のIPアドレスが増えていくことになります。では、IPアドレスの英数字はどのような構成で成り立っているのかをご紹介していきましょう。現実世界の住所でも県や市などの種類が組み合わさって一つの住所となり立っていますが、IPアドレスにも同じような意味を持たせています。

IPアドレスの構成はネットワーク部とホスト部で構成されています。分かりやすくIPv4形式の10進法で説明するとIPアドレスは「A,B,C,D」という表現になります。それぞれのアルファベットには0から255のいずれかの数字が入ります。ネットワーク部とホスト部は比率を変えて組み合わされ住所の意味を持つよう構成されています。

IPアドレスの種類にはクラスフルアドレスというものがあります。この種類のIPアドレスが意味することは戦闘の1～4ビットでクラス分けをするものです。先ほどの図解でパターン1などの表記がありましたが、通常はクラスで分類されており、この種類のIPではA～Eクラスに分類されます。つまりパターン5までがこの種類のIPアドレスにはあるということになります。

一般向けとしてはA～CのクラスのIPアドレスが使われています。クラスDでは音声データや映像データを配信するためのIPアドレスでマルチキャスト用のIPアドレスと言えます。最後のクラスEのIPアドレスは実験用に使われます。そのためクラスEのIPアドレスは実際に使用されることが無いので見たことが無い方の方が多いでしょう。

クラスフルアドレスがクラスで使い分けているIPアドレスに対して、クラスレスアドレスという種類のIPアドレスが指す意味はクラスが決まっていない、つまりネットワーク部とホスト部の区別が定まっていないことを意味します。

しかし、それでは住所不定のIPアドレスという奇妙なIPアドレスになってしまい情報が錯綜する原因となってしまいます。クラスレスアドレスをキチンと使いこなすためにサブネットマスクというものがあり、これによって住所不定の状態を無くすことができます。

サブネットマスクとはIPアドレスのネットワーク部とホスト部の区分を直接示すものです。クラスフルアドレスは予め区分が決められていますが、サブネットマスクはこの区分を自由に指定することができます。つまり、ネットワーク部とホスト部の指定を自由に決めることができますので、クラスに左右されることなくIPアドレスを使えるようになります。

サブネットマスクではネットワーク部を示すビットを1、ホスト部を示すビットを0と表記します。非常にシンプルな構造ですので、IPアドレスを見ればすぐにサブネットマスクを使ったかどうかを確認することができます。