IPアドレスってなに？

こんにちは！新人webディレクターのhariboです😺
前回に引き続き、研修内容から気になった内容を深掘りしていこうと思います。

PCやスマホを利用していると、IPアドレスというものをよく耳にします。
今回の投稿では、インターネットにおけるIPアドレスとは、一体どんな存在で、どんな役割を果たしているのか、詳しく解説していきます🐱

1．IPアドレスとは

IPアドレス＝ネットワークに接続されている機器同士がデータの送信先の機器を識別するため、ネットワーク上で割り当てられた番号

簡潔に説明すると、IPアドレスとは「インターネット上の住所」のようなものです。
年賀状や手紙は、宛名と送る先の住所が書かれていないと、ポストに投函したとしても送り手に届くことは不可能ですよね。インターネット上でも同じことが言えます。webページやwebサイトを閲覧したり、メールでのやり取りの中で、IPアドレス（送信元と受信元の住所）がないと、やり取りは不可能だということです。しかし、世界中でつながることができるインターネット上の住所なんて、一体どういう仕組みなんだろうと疑問に思いますよね。いくつかの種類の紹介とともに、IPアドレスの仕組みについて解説していきます。

2．「グローバルIPアドレス」と「ローカルIPアドレス」

グローバルIPアドレス
その名の通り、全世界で共通して利用することができるIPアドレスです。世界からデータを送るための住所という認識がわかりやすいです。
またもや手紙で例えますが、同じ住所の家が何軒もあったとすると、その手紙をどこに届ければよいかわかりません。インターネット上でも同じく、同じ「住所」が複数あるとどこにデータを送っていいのかわからなくなってしまいます。そのため、データの送受信が誤りなくなされるよう、重複なくグローバルIPアドレスが割り振られています。しかし、この世界にデバイスは膨大に存在しており、そのデバイス一つ一つに違うIPアドレスを割り振ったとすると、枯渇する可能性が生まれます。
ローカルIPアドレス
ローカルIPアドレスとは、そんなグローバルIPアドレスの枯渇の可能性をなくすために存在しています。家や学校、オフィスなどの空間で閉じたネットワーク内のデバイスに割り当てられたIPアドレスです。オフィス内にあるプリンターやPC、家庭内にあるテレビやゲームが該当します。ローカルIPアドレスは、異なるネットワークであれば同じ番号が存在する場合もあります。これは、世界で共通して使用するグローバルIPアドレスと比べ、家庭内や会社内など、閉じたネットワークでの使用のため、重複しても問題はないからです。

佐藤さん宅を例に挙げた図がこちらです。

グローバルIPアドレス＝外部との通信（サーバー⇔ルーター）
ローカルIPアドレス＝家庭内や会社内での通信（ルーター⇔PCやスマホ）
という認識の仕方がわかりやすいと思います。

3．「動的IPアドレス」と「固定IPアドレス」

IPアドレスとは、接続の仕方にも種類があります。
そして、この接続方法は、グローバルIPとローカルIPどちらにも含まれています。

動的IPアドレス
接続してから一定時間空いた場合や再度接続する際に、数字が変わるIPアドレスのことです。公衆の無線LANやFree Wi-Fiなどで使われています。
固定IPアドレス
何度接続しても、数字が変わらないIPアドレスのことです。固定IPアドレスは、Webサイトにアクセスする際やメールを送信する際に、アクセス制限をかけることができます。例えば、オンライン上の相手と通信ゲームをする際に、頻繁にIPアドレスが変動してしまっては、接続も不可能ですよね。そんな時に、固定IPアドレスが必要となります。

4．「ｖ４」と「ｖ６」

IPアドレスには、2つの形式があります。
それが「ｖ４」と「ｖ６」です。
v4
2進数の数字32ケタ（＝32ビット）から成り立つIPアドレスの形式です。
コンピュータ同士で通信する際に、v4では2進法の32桁を10進法に置き換えています。
　2進数：10011101.00000111.10111000.00100011
→10進数：157.7.184.35
私たちが普段よく目にする「192.168.～～.～～」がv4です。v4に関して今、最も問題視されているのが設定できるIPアドレス数です。
v4は2進数が32ケタ並んでいることから、2の32乗で約43億個のIPアドレスの発行が可能です。この数は、世界人口の76億人よりも明らかに少ないため、今後枯渇すると問題視されています。

v6
v4の枯渇問題を解決しようと開発されたIPアドレスの形式がv6です。
16ビットずつ「:」（コロン）で区切られた8つの数値を、16進数で表記しています。
→2000:210:8100:c800:33c8:d2ff:fe8b:8abc
16進法のIPv6を、2進法に変換すると128ビット（＝128ケタ）となります。そのため、2の128乗で約340澗個という実質的に無限の数のIPアドレスの発行が可能です。現在はほとんどのIPアドレスがv4ですが、枯渇の危機から、v6が急速に普及しつつあります。

今回は、IPアドレスについて取り上げてみました！
普段意識することはほとんどないIPアドレスですが、調べてみると、形式や接続の仕方にも種類があって、驚きました。
正しい知識を身に着けてインターネットを活用したいなと実感しました😮