【Web基礎】IPアドレスとは？「住所」と「部屋番号」で分かるグローバルとプライベートの違い

インターネットの世界において、最も基本的かつ重要なIDが「IPアドレス」です。
「192.168.1.1」のような数字の羅列を見たことがあると思います。

実はこのIPアドレスには、「世界で通用するやつ」と「家の中だけで使うやつ」の2種類があることをご存知でしょうか？
ここを混同していると、ネットワークの仕組みは一生分かりません。

この記事では、IPアドレスの仕組みを「マンションの住所」と「部屋番号」に例えて解説します。

1. IPアドレスは「インターネット上の住所」

手紙を届けるのに住所が必要なように、データを届けるにはIPアドレスが必要です。
コンピュータは、この数字を頼りに「Yahooのサーバー」や「あなたのスマホ」を特定しています。

しかし、世界中のすべてのスマホやPCに、別々の住所（IPアドレス）を割り当てるには、数が足りません。
そこで考え出されたのが、「グローバルIP」と「プライベートIP」という使い分けです。

特徴：世界に一つだけ。重複してはいけない。

インターネットという「公道」に面している住所です。
例えば、「東京都港区〇〇 1-2-3 レジデンス東京」という住所は、世界に一つしかありませんよね。
これを持っているのは、あなたの家の「ルーター（玄関）」だけです。

特徴：家の中で自由につけていい。よその家と被ってもいい。

マンションの中にある「101号室」や「201号室」のことです。
「レジデンス東京の101号室」と、「メゾン大阪の101号室」。
建物が違えば、同じ「101号室」が存在しても問題ありませんよね？

これが、みんなの家のWi-Fi設定が「192.168…」で始まっている理由です。
「192.168…」は、「家の中で自由に使っていい部屋番号」として予約されている数字なのです。

では、家の中のスマホ（101号室）が、外のYahoo（グローバル住所）にアクセスする時、どうしているのでしょうか？
そのまま「私は101号室です！」と名乗っても、Yahooからすれば「どこのマンションの101号室だよ！」となって返事ができません。

そこで活躍するのが、玄関にいるルーター（管理人さん）です。

NAT（ナット）機能の働き

行き（スマホ→Yahoo）
ルーターは、スマホの「101号室（プライベートIP）」という名前を消して、「レジデンス東京（グローバルIP）」という名前に書き換えてから、Yahooへ注文を出します。
帰り（Yahoo→スマホ）
Yahooから「レジデンス東京宛」に返事が届きます。
翻訳
ルーターは、「あ、これはさっき101号室のスマホ君が頼んでたやつだな」と思い出して、宛先を「101号室」に書き戻して渡してくれます。

この「IPアドレスを変換する機能」のことをNAT（Network Address Translation）と呼びます。
これがあるおかげで、世界に一つしかない貴重な「グローバルIP」は、一家に一つ（ルーター分）だけで済むのです。

ニュースで「IPv4アドレスが枯渇しました」と聞いたことはありませんか？
現在主流の「IPv4」というルールでは、約43億個の住所しか作れません。

「43億個あれば十分じゃん？」と思ったのは昔の話。
今は一人でスマホ、PC、タブレット、ゲーム機を持つ時代です。世界人口80億人には到底足りません。

そこで作られた新しいルールが「IPv6（アイピーブイロク）」です。
IPv4が「数字だけの電話番号」だとしたら、IPv6は「英数字入り混じりの超長い暗号」です。

その数は「約340澗（かん）個」。
340兆の1兆倍の1兆倍です。「地球上の砂粒ひとつひとつにアドレスを振っても余る」と言われるほどの無限の数があります。
これで住所不足の問題は解決しました。

「IPアドレスから住所がバレる」というのは、半分正解で半分間違いです。
バレるのは「どこのプロバイダ（NTTなど）を使っていて、大体どの地域に住んでいるか」まで。
「〇〇マンションの101号室」という個人情報までは、警察がプロバイダに照会しない限り分かりません。