IPアドレス

IPアドレスが必要な理由

インターネットは、管理者の異なる多数のネットワークを接続しています。パケットを目的のネットワークまで運ぶには、通信規則だけでなく、送信元と宛先を表す値が必要です。IPヘッダーには、そのための送信元IPアドレスと宛先IPアドレスが入ります。

IPアドレスだけでアプリまで決まるわけではありません。同じ機器上で動くWeb、メールなどの通信相手をさらに分けるときは、TCPやUDPのポート番号などを組み合わせます。

IPv4とIPv6では、長さと表記が違う

IPv4

Internet Protocol Version 4（インターネット・プロトコル・バージョン・フォー）の略です。IPアドレスは32ビットで、通常は192.0.2.10のように十進数をピリオドで区切って表します。

IPv6

Internet Protocol Version 6（インターネット・プロトコル・バージョン・シックス）の略です。IPアドレスは128ビットで、通常は2001:db8::10のように16進数とコロンで表します。

IPv6の::は、連続する0の組を一か所だけ省略した表記です。見た目の文字数が短くても、アドレス自体が短いわけではありません。

グローバル、プライベート、リンクローカルは有効範囲が違う

インターネット上で経路制御されるアドレスと、家庭や組織の内部だけで使うアドレスは区別されます。IPv4のプライベートアドレスは、決められた範囲を内部ネットワークで再利用できますが、通常はそのままインターネット全体へ転送されません。

同じリンク内だけで使うリンクローカルアドレスや、その機器自身を指すループバックアドレスもあります。IPアドレスを見たら、数字だけでなく「どの範囲で有効か」を一緒に読むことが重要です。

一台に一つ、永久に同じとは限らない

スマートフォンには、Wi-Fi用とモバイル回線用など、複数のネットワーク接続部分があります。それぞれへ別のIPアドレスが設定されることがあります。IPv6では、一つの接続部分が複数のアドレスを同時に持つこともあります。

接続するネットワークが変わる、契約先がアドレスを割り当て直す、有効期限を迎える、といった理由で値は変わります。家庭内のプライベートIPアドレスと、インターネット側から観測されるグローバルIPアドレスが異なる場合もあります。

ドメイン名とIPアドレスの関係

人が扱いやすいURLでは、接続先にドメイン名を使うことが一般的です。通信を始めるときは、DNS（Domain Name System／ドメイン・ネーム・システム）でドメイン名に対応するIPアドレスなどを調べます。

一つのドメイン名が複数のIPアドレスへ対応することも、一つのIPアドレスで複数のWebサイトを提供することもあります。したがって、ドメイン名とIPアドレスは常に一対一ではありません。

IPアドレスだけで個人や正確な場所は断定できない

接続先のサーバーは、通信を返すために送信元側のIPアドレスを扱います。ただし、その値が家庭内のどの人・どの端末かを直接表すとは限りません。複数端末で一つのグローバルIPアドレスを共有する仕組みや、事業者側で多数の利用者が共有する構成もあります。

IPアドレスから推定される地域や事業者情報には誤差があります。本人確認や現在地の断定を、IPアドレスだけで行うことはできません。

仕様の確認資料：RFC 791「Internet Protocol」、RFC 8200「IPv6 Specification」、RFC 4291「IPv6 Addressing Architecture」、RFC 1918