インターネットって何だろう?

第4回 インターネットの識別子「IPアドレス」

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前回,パケットのヘッダに記述されている情報として「宛先」「送信元」があるという説明をしましたが,インターネットではIPアドレスという識別子が利用されています。今回は,IPアドレス※1について説明します。

※1
一般的に利用されているのがIP version 4のアドレスであるため,ここで言う「IPアドレス」はIPv4アドレスです。

IPアドレス

通信を行うためには各機器を識別しないといけません。インターネットでは,IPアドレスと呼ばれる識別子を利用して各機器を識別します。IPアドレスは,各機器に対して一意に割り振られます※2※3)⁠

IPアドレスは32ビットの値で表現されます。しかし,32ビットの整数値では人間が扱いにくいので,ドット付き十進表記(dotted decimal notation)と呼ばれる0~255の数字4組をドットで繋いだ記法で表現されます。たとえば,192.168.0.1のような感じです。

各「.」の間にある十進数は各8ビットを表現します。8ビットなので表現できる範囲は0から255になり,8ビットが4つなので32ビットです。この32ビットのIPアドレスがインターネット上の識別子として利用されます。

※2
本当は機器に対してではなくネットワークインターフェースに対して割り当てられます。また,ブロードキャストアドレスとマルチキャストアドレスなどもありますが,ここでは説明は割愛します。
※3
最近はさまざまな技術があるため,1つのIPアドレスが必ずしも1つの機器やネットワークインターフェースを表すわけではありませんが,とりあえずそこら辺は今回は割愛します。

IPアドレスの割り当て

このIPアドレスは世界で一意でなければならないので,全てのIPアドレスに対してIANA(Internet Assigned Number Authority)という単一の組織が権威を持っています。

ただ,IANAが直接IPアドレスの個別割り当てを行っているわけではありません。IANAはRIR(Regional IR,地域IR)という組織にIPアドレス空間の一部を割り当てます。現在,地域IRとして以下の5組織があります。

American Registry for Internet Numbers (ARIN)
北米とカリブ海地域の一部
RIPE Network Coordination Centre (RIPE NCC)
ヨーロッパ,中東,中央アジア
Asia-Pacific Network Information Centre (APNIC)
アジア及び太平洋地域
Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry (LACNIC)
ラテンアメリカ及び,カリブ海地域の一部
African Network Information Centre (AfriNIC)
アフリカ

日本はAPNICの管轄地域に含まれています。APNICはさまざまな国別インターネットレジストリ(NIR)が参加している非営利団体ですが,日本にはJPNICという組織があります。日本国内のIPアドレス割り当てはJPNICによって行われています。

IPv6

現在利用されているのは,IP version 4です。そのため,一般的に使われているIPアドレスもversion 4のアドレスです。IP version 4のIPアドレスは,IPv4アドレスと表現されることがあります。

このIPv4アドレスは32ビット長ですが,もうそろそろIPv4アドレスが足りなくなります。早ければ再来年ぐらいには枯渇するかも知れません。

インターネットが設計されていたころには,ここまで多くの機器がインターネットに接続されるとは考えられていなかったようです。当時は32ビットの空間は無限だったのだろうと思います。

このIPv4アドレス枯渇に対応するために,IP version 6が作られました。IPv6アドレスは128ビットで表現されているので,IPv4よりもかなり大きな空間です。表現できる大きさはIPv4アドレスの4倍ではなく,2の96乗倍と非常に大きいです。

現在,多くの機器でIPv6対応が進んでいます。Linux, Windows Vista,MacosX, FreeBSD, NetBSDなど主要OSの最新版はいずれもIPv6に対応しています。しかし,ISPからユーザへの回線やWebサイトなどの対応は,まだ一般的に普及したとは言い難い状況です。

IPv4アドレス枯渇とIPv6は,今年後半~来年ぐらいにかけての非常に大きなキーワードになると思われます。このネタに関しては,もう少し後になってから解説しようと考えています。

最後に

IPアドレスは数値です。そのまま人間が扱うのは非常に困難です。

その問題を解決するために産み出されたのがDNS(Domain Name System)です。人間が扱う時には,www.example.comという風に指定することはあっても,IPアドレスを数値として扱う事ってあまりないですよね? これは,DNSを利用することによって実現しています。

次はDNSによる名前解決を解説します。

著者プロフィール

あきみち

「Geekなぺーじ」を運営するブロガー。

慶應義塾大学SFC研究所上席所員。全日本剣道連盟 情報小委員会委員。通信技術,プログラミング,ネットコミュニティ,熱帯魚などに興味を持っている。

近著「インターネットのカタチ - もろさが織り成す粘り強い世界」

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