IPアドレス

IPアドレスとは

IP（インターネットプロトコル）は、ネットワーク上のすべてのデバイスに割り当てられる固有の数値ラベルです。コンピュータの住所のようなもので、データをどこに送るべきかをほかのデバイスに伝えます。

IPv4アドレスの構造

形式：192.168.1.10（4つのオクテット（各8ビット）=合計32ビット）
各オクテットの範囲は0~255
可能なアドレスの総数：43億

パブリックIP vs プライベートIP

パブリックIP：インターネット上でルーティング可能、世界的に一億、ISPによって割り当てられる
プライベートIP：ローカルネットワーク内で仕様、インターネット上にルーティング不可、再利用可能

特別なIPv4アドレス

0.0.0.0：デフォルトルート。このネットワーク
127.0.0.1：ループバック。locakhost（自分自身のデバイス）
255.255.255.255：ローカルネットワーク上の全デバイスへのブロードキャスト
169.254.x.x：APIPA（DHCP失敗時に自動設定）

静的IP vs 動的IP

静的IP：手動で割当、変更されることはない（サーバー・プリンタ・ネットワーク機器用）
動的IP：DHCPサーバーによって自動的に割り当て、変更されることがある（ほとんどのクライアントデバイス用）

IPv4アドレスの内訳例

IP：192.168.1.100　マスク：255.255.255.0(/24)
ネットワーク部：192.168.1　ホスト部：100
ネットワークアドレス：192.168.1.0　ブロードキャスト：192.168.1.255

なぜIPv6が存在するのか

IPv4の問題：使用可能なアドレスに制限がある（43億個）
→現代のインターネットには足りない！！そのため存在する

IPv6の構造

形式：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334（128ビット（IPv4の32ビットに対して））
16進数（0-9,a-f）で表記し、ドットではなくコロンで区切る
アドレス総数：340ウンデシリオン（340兆の兆の兆）事実上無限

IPv6の省略ルール

完全：2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001
省略：2001:db8::1（先頭のゼロを削除、連続する零のグループ＝::）
ループバック： ::1（IPv4の127.0.0.1に相当）

IPv6の主な違い

• ブロードキャストアドレスなし（代わりにマルチキャストを使用）
• NAT不要（すべてのデバイスがパブリックIPを持てる）
• IPsecセキュリティ内蔵
• 自動設定（SLAAC）
• アドレス枯渇の心配なし

IPv4 vs IPv6の共存

現在は両方が使用されている
移行方法：
デュアルスタック（デバイスが両方を実行）
トンネリング（IPv4上でIPv6を使用）
トランスレーション（プロトコル間の変換）