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IP Address — Internet Protocol Address
object Network ネットワーク層(レイヤ3) レベル: beginner / intermediate / advanced
この概念が存在する機器の模型です。周りのマーカーは関係する概念 — クリックで移動
構造ビュー(Zoom の階層 §9.2)
用語カード
ネットワーク上で通信相手を識別するための住所。ネットワーク部とホスト部からなる論理アドレス。
IPアドレスは、IPネットワークに参加する機器(インターフェース)に割り当てられる論理アドレスです。IPv4では32ビットで、192.168.1.10 のように4つの10進数で表記します。
アドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」に分かれており、どこまでがネットワーク部かはサブネットマスク(プレフィックス長)が決めます。これにより、機器は宛先が「同じネットワーク内」か「外」かを判断できます。
MACアドレスが「同じリンク内での配送」に使われるのに対し、IPアドレスは「ネットワークをまたいだ配送」のための住所であり、ルーターはこの宛先IPを見て転送先を決めます。
| 正式名称 | Internet Protocol Address |
|---|---|
| 略語 | IP |
| 種別 | object |
| レイヤ | ネットワーク層(レイヤ3) |
| 何をする | 通信の送信元・宛先を識別し、ネットワークをまたいだ配送(ルーティング)を可能にする。 |
| なぜ必要 | MACアドレスだけでは、相手がどのネットワークにいるか分からず、ルーターが転送先を判断できないため。 |
| どこに存在する | 各機器のネットワークインターフェースに設定される。1台が複数持つこともある(複数NIC、仮想IPなど)。 |
| セキュリティ | 送信元IPは偽装(スプーフィング)が可能であり、IPアドレスだけで送信者を認証してはいけない。 |
次に理解すべき概念
通信・利用の例
- 192.168.1.10/24(自宅LANのPC)
- 203.0.113.25(公開サーバーのグローバルIP)
設定例
ipconfig(Windows)/ ip addr(Linux)で確認できる
よくある誤解
- 「IPアドレスは機器そのものの番号」ではなく、インターフェースへの割り当てであり、変わり得る
- プライベートIPは世界で一意ではない。同じ 192.168.1.10 が世界中に無数にある
インスタンスの例(Concept と Instance の分離 §6.2)
- 192.168.1.10/24(自宅LANのPCの例) (home-pc-192-168-1-10)
このノードへの疑問
What — これは何?
Why — なぜ必要?
Who — 誰が決める?
How — どうやって動く?
Runtime — 実通信ではいつ?
What If — 壊れたら?
情報の根拠(Sources)
- RFC 791 — Internet Protocol — IETF(rfc)
- RFC 1918 — Address Allocation for Private Internets — IETF(rfc)
事実の根拠は公式文書・RFC を正とし、このサイトの説明・図は独自の教材表現です(§6.8)。
依存・参照関係
Depends On(これに依存している)
- Subnet Mask — IPアドレスのどこまでが「ネットワーク部」かを示す境界。これで同一ネットワークかどうかを判断する。
Used By(これに依存しているもの)
- NAT — プライベートIPとグローバルIPを境界で変換する技術。実質はポートも変換するNAPTが主流。
References(参照している定義・対象)
- Subnet Mask — IPアドレスのどこまでが「ネットワーク部」かを示す境界。これで同一ネットワークかどうかを判断する。
Referenced By(参照されている)
- Router Interface — ルーターが各ネットワークへ接続する足。ネットワークごとにIPアドレスを持ち、ポリシーの適用点になる。
- ARP — IPアドレスからMACアドレスを調べるプロトコル。同じリンク内でのみ使える。
- Default Gateway — 「自分のネットワークの外」へ出るときの出口。通常はルーターのインターフェースのIPアドレス。
- DHCP Scope — DHCPが貸し出してよいアドレス範囲と、配布する設定一式を定義したもの(Policy)。
- NAT — プライベートIPとグローバルIPを境界で変換する技術。実質はポートも変換するNAPTが主流。
- Next Hop — パケットを次に渡す、隣のルーターのIPアドレス。最終宛先ではない。
- Subnet Mask — IPアドレスのどこまでが「ネットワーク部」かを示す境界。これで同一ネットワークかどうかを判断する。
その他の関係(型付きエッジ §6.4)
Runtime(実通信での登場場面)
- ブラウザでWebサイトを開くと何が起きる?
ステップ: DHCPでIPアドレス等を取得する - ブラウザでWebサイトを開くと何が起きる?
ステップ: 宛先が同じネットワークか判断する - ブラウザでWebサイトを開くと何が起きる?
ステップ: NATで送信元IPを変換する
What If(壊れたら)
Implementation(ベンダー・OS 実装)
- Microsoft / Windowsファミリー共通仕様
ipconfig /all
os-command ・ verification - Linux (iproute2) / Linuxファミリー共通仕様
ip addr show
os-command ・ verification