IPアドレスとサブネット

IPアドレスとは

IPアドレスは、ネットワーク上の機器を特定するための住所にあたる番号です。[[TCP/IP]] で通信する機器には必ずIPアドレスが割り当てられ、データはこの住所を宛先として届けられます。

現在広く使われている IPv4 では、192.168.1.10 のように 0〜255の数字4つ(32ビット)をドットで区切って表します。作れるアドレスは約43億個しかなく、この不足を根本的に解決するのが [[IPv6]] です。

ネットワーク部とホスト部・サブネット

IPアドレスは「どのネットワークか」を表すネットワーク部と、「その中のどの機器か」を表すホスト部に分かれます。この区切りを示すのがサブネットマスクです。

192.168.1.10/24 のような書き方(CIDR表記)では、「先頭24ビットがネットワーク部」という意味になります。

同じネットワーク部を持つ機器同士は直接通信でき、別のネットワーク宛の通信はルーターに渡されます。ルーターがどう転送するかは [[ルーティング]] の役割です。

グローバルIPとプライベートIP

• グローバルIPアドレス — インターネット上で一意のアドレス。プロバイダなどから割り当てられる
• プライベートIPアドレス — 社内や家庭内だけで有効なアドレス。192.168.0.0/16・10.0.0.0/8・172.16.0.0/12 の範囲が予約されている。クラウドで自分専用のネットワークを作る [[VPCとクラウドネットワーク]] も、この範囲から CIDR ブロックを選ぶ

家庭のPCやスマホは通常プライベートIPを持ち、[[NATとポートフォワーディング]] の仕組みでグローバルIPに変換されてインターネットに出ていきます。

初学者向けポイント

• 自分のIPアドレスは Windows なら ipconfig、Linux なら ip addr で確認できる
• 多くの環境ではIPアドレスは [[DHCP]] により自動で割り当てられる — 手で設定しなくても通信できるのはこのおかげ
• 「IPアドレス=機器の住所、[[DNS]]=名前と住所の対応表」とセットで覚えると整理しやすい

関連技術とのつながり

• [[TCP/IP]] — IPアドレスはインターネット通信の土台となるプロトコル群の中核
• [[IPv6]] — アドレス枯渇を解決する次世代のIPアドレス体系
• [[DHCP]] — IPアドレスを自動で配布する仕組み
• [[ルーティング]] — IPアドレスを頼りにパケットを目的地まで転送する仕組み

Q: IPv4アドレスの説明として正しいのはどれ?
- [x] 32ビットで、0〜255の数字4つをドットで区切って表す
- [ ] 128ビットで、16進数8グループで表す
- [ ] 機器の名前を表す文字列である
解説: IPv4 は32ビットで約43億個。128ビットで表すのは IPv6 です。

Q: 「192.168.1.10/24」の「/24」が意味するものはどれ?
- [ ] そのネットワークにホストが24台ある
- [x] 先頭24ビットがネットワーク部である
- [ ] ポート番号が24である
解説: CIDR表記の /24 は、アドレスの先頭24ビットがネットワーク部(残りがホスト部)であることを示します。

Q: プライベートIPアドレスの説明として正しいのはどれ?
- [ ] インターネット上で一意になるよう管理されている
- [ ] DNSサーバーだけが持つ特別なアドレスである
- [x] 社内や家庭内だけで有効で、NATでグローバルIPに変換されて外部と通信する
解説: プライベートIPは組織内限定のアドレスで、インターネットに出るときは NAT による変換が必要です。