IPアドレスとは
IPアドレス（Internet Protocol Address）とは、ネットワークに接続されているパソコンやスマートフォン、サーバーなどの機器を識別するために割り当てられる「ネットワーク上の住所」のことです。インターネット上でデータを宛先へ間違いなく届けるために必要不可欠な情報です。
現在主流の「IPv4」は、「192.168.1.1」のように32ビット（4つの数字の組み合わせ）で表されますが、インターネットの急速な普及によりアドレスが足りなくなる「アドレス枯渇問題」が発生しました。そこで、ほぼ無限のアドレスを使用できる128ビットの新しい規格「IPv6」への移行が進められています。また、家庭内だけで使われる「プライベートIPアドレス」と、世界中で一意の「グローバルIPアドレス」があります。
具体例
手紙を郵送するプロセスに例えて考えてみましょう。
- あなたがAさんに手紙を送りたいとき、封筒に「Aさんの住所」を書きます。この住所に相当するのが「IPアドレス」です。
- Webブラウザで「Googleの検索画面」を開こうとするとき、あなたのスマホは、Googleのサーバーが持つIPアドレス宛てに「画面のデータを送ってください」というリクエストを送信します。
- サーバー側は、送られてきた情報に含まれる「あなたのスマホのIPアドレス（住所）」に向けて検索画面のデータを送り返すため、正しく画面が表示されます。
もう少し詳しく
IPアドレスは、TCP/IPネットワーク（インターネット）の根幹をなす「インターネット層（OSIのネットワーク層）」で用いられる識別子です。現在インターネットで広く使われているのは「IPv4」と、次世代の「IPv6」の2つの規格です。
- IPv4：32ビット（4バイト）の長さを持つアドレスです。「192.168.0.1」のように、8ビットずつを「ピリオド（.）」で区切って10進数で表記します。理論上、約43億個のアドレスを識別できますが、インターネット接続機器の激増に伴い、割り当て可能なアドレスが全て使い果たされる「IPv4アドレス枯渇問題」に直面しました。
- IPv6：アドレス不足の根本解決として策定された128ビット（16バイト）の長さを持つアドレスです。16ビットずつを「コロン（:）」で区切り、16進数で表記します。アドレス数は「3.4×10^38個（ほぼ無限）」となり、地球上のあらゆる機器に個別のIPアドレスを割り当てることが可能です。
また、IPアドレスには用途による分類もあります。「グローバルIPアドレス」は、世界中で重複しない唯一の公式アドレスであり、インターネットに直接接続するルータや公開サーバーなどに割り振られます。一方、「プライベートIPアドレス（ローカルIPアドレス）」は、会社や家庭などの組織内LANでのみ自由に利用できるアドレスです。LAN外（インターネット）と通信する際は、ルータの「NAT/NAPT」機能によってグローバルIPアドレスへ変換してやり取りを行います。
試験でのポイント
試験において、IPアドレスはネットワーク分野における超重要テーマであり、多彩な形で出題されます。まず基礎となるのが、IPv4が「32ビット」で10進数表記、IPv6が「128ビット」で16進数表記であるという仕様の比較知識です。
また、プライベートIPアドレスとして使用可能な範囲についての理解も問われます（クラスAの10.x.x.x、クラスCの192.168.x.xなど）。さらに、手動で設定する「固定IPアドレス」と、DHCPサーバーから自動で貸し出される「動的IPアドレス」の運用の違い、ドメイン名とIPアドレスを変換する「DNS」の役割との関係性についても合わせて整理しておく必要があります。IPv6では、アドレス数の増加だけでなく、パケット送信のセキュリティ機能である「IPsec」が標準実装されている点も出題ポイントの1つです。
関連する用語
IPアドレスに関連する用語には、32ビット規格「IPv4」、128ビット規格「IPv6」、世界共通の「グローバルIPアドレス」、組織内だけで使える「プライベートIPアドレス」、アドレスを変換する技術「NAT」、アドレスのグループ分けを決定する「サブネットマスク」などがあります。