IPアドレスとは(全体像)
IPアドレスとは、ネットワーク上の機器を特定するための「住所」のような番号のことだ。手紙を届けるのに住所がいるように、データを相手まで届けるには、IPアドレスがいる。
IPアドレスには、2つのバージョンがある。
- IPv4 … 32ビットで、表せる個数は約42億。192.168.0.1のように、数字を4つ並べた形(10進数)。インターネットの普及で、数が足りなくなった(枯渇)。
- IPv6 … 128ビットで、表せる個数は事実上無限。2001:db8::1のように、長い形(16進数をコロンで区切る)。
ここで一番のポイント。IPv4は約42億個で、すでに足りなくなった。「IPv4のアドレスは、まだいくらでもある」と思い込むと誤りで、だからこそ、より多くの個数を持つIPv6が用意された。
詳しく:IPv4とIPv6の違いと、別体系
ここが心臓部。2つを表で押さえよう。
IPv4とIPv6の違い
| 項目 | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| ビット数 | 32ビット | 128ビット |
| 個数 | 約42億(枯渇済み) | 事実上無限 |
| 書き方 | 192.168.0.1(数字4つ) | 2001:db8::1(コロン区切り) |
IPv4は約42億個と、思ったより少なく、足りなくなった。そこで、けた違いに多い個数を持つIPv6が登場した。
ここで一番のポイント。IPv6は、IPv4を少し拡張したものではなく、別の体系だ。「IPv6はIPv4の上位版で、そのままつながる」と思い込むと誤りで、両者は別の仕組みで、そのままでは互換性がない。なお、IPv4の不足を補うため、NAT(プライベートアドレスとグローバルアドレスを変換するしくみ)も使われる。
わかりやすく言い換えると
身近なたとえで整理しよう。
IPアドレスは、「ネットワーク上の機器の住所。これで相手を見分ける」イメージ。
IPv4とIPv6の違いは、「IPv4は短い番地で約42億通り(足りない)、IPv6はとても長い番地で事実上無限」こと。要するに、IPv6のほうが、けた違いに多い。
「別体系」というのは、IPv6はIPv4の単なる拡張ではなく、別の仕組みだということ。つまり、そのままでは互換性がない。
試験のツボ
🔴 一番出る:IPv4とIPv6
①IPv4=32ビット・約42億個(枯渇済み)
②IPv6=128ビット・事実上無限
🔴 次に出る:書き方の違い
①IPv4=192.168.0.1のように、数字を4つ並べる
②IPv6=2001:db8::1のように、コロン区切りの長い形
🟡 押さえると安定:別体系・NAT
①IPv6はIPv4の拡張ではなく、別の体系(そのままでは互換性なし)
②NAT=IPv4の不足を補う、アドレス変換のしくみ
よくある間違い
①「IPv6は、IPv4を少し拡張しただけで、そのままつながる」→ ✗ IPv6はIPv4とは別の体系。そのままでは互換性がない。
②「IPv4のアドレスは、まだいくらでも余っている」→ ✗ IPv4は約42億個で、すでに足りなくなった(枯渇)。だからIPv6が用意された。
③「IPアドレスは、ネットワークとは関係のない番号だ」→ ✗ IPアドレスは、ネットワーク上の機器を特定する「住所」のような番号。
試験での出題パターン
実際の問題でたしかめてみよう。
オリジナル問題1(IPアドレスの正体)
IPアドレスに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- 社員の出退勤を記録して、毎月の給与を計算するためのしくみだ
- ネットワーク上の機器を特定するための、住所のような番号である
- 取引先へ毎月の請求書を郵送する、決まった事務作業のことを指す
- 完成したシステムを宣伝して、より多く売るための広告活動である
解答は 2 です。
IPアドレスは、ネットワーク上の機器を特定する、住所のような番号なのです。これで通信の相手を見分けるなります。
選択肢1は給与計算、選択肢3は請求書の事務、選択肢4は広告で、どれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算のしくみではない |
| 2 | ✓ | 機器を特定する住所のような番号で正しい |
| 3 | ✗ | 請求書の事務の話 |
| 4 | ✗ | 広告活動ではない |
オリジナル問題2(IPv4とIPv6)
IPv4とIPv6の違いに関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- 社員の給与を計算するときだけ、分かれるとされているものである
- 取引先への請求書の枚数しだいで、分かれるとされているものだ
- IPv4もIPv6も、まったく同じビット数だとされているのである
- IPv4は32ビット約42億、IPv6は128ビットで無限である
解答は 4 です。
IPv4は32ビットで約42億、IPv6は128ビットで事実上無限なのです。IPv4は足りなくなり、IPv6が用意されたなります。
選択肢1の給与、選択肢2の請求書、選択肢3の「同じビット数」は、いずれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✗ | 給与計算で分かれるのではない |
| 2 | ✗ | 請求書の枚数で分かれるのではない |
| 3 | ✗ | IPv4は32・IPv6は128ビットで違う |
| 4 | ✓ | IPv4=32ビット・IPv6=128ビットで正しい |
オリジナル問題3(別体系)
IPv4とIPv6の関係に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。
- IPv6はIPv4の拡張ではなく、別の体系(互換性なし)である
- 社員の給与を計算するときだけ、関係するとされているものである
- 取引先への請求書の枚数しだいで、関係が決まるとされているのだ
- IPv6はIPv4を少し拡張しただけで、そのままつながるのである
解答は 1 です。
IPv6はIPv4の拡張ではなく、別の体系(互換性なし)なのです。IPv6はIPv4とは別の仕組みなります。
選択肢2の給与、選択肢3の請求書、選択肢4の「少し拡張しただけ」は、いずれも違うのです。
| 選択肢 | 判定 | 理由 |
|---|---|---|
| 1 | ✓ | 別体系で互換性なしで正しい |
| 2 | ✗ | 給与計算で関係するのではない |
| 3 | ✗ | 請求書の枚数で決まるのではない |
| 4 | ✗ | 少し拡張しただけではない(別体系) |
まとめ
押さえどころ
- 🔴 IPアドレス = ネットワーク上の機器を特定する「住所」のような番号。
- 🔴 IPv4とIPv6 = IPv4は32ビットで約42億個(枯渇済み)、IPv6は128ビットで事実上無限。
- 🟡 別体系・NAT = IPv6はIPv4の拡張ではなく別の体系(互換性なし)。NATはIPv4の不足を補うアドレス変換のしくみ。
次に学ぶ
- TCP/IP 4層モデル ── インターネットの通信モデル。IPアドレスは、インターネット層で使う番号。
- NAT ── プライベートとグローバルのアドレスを変換するしくみ。IPv4の枯渇対策として使う。
執筆: SikakuQuest編集部