IPアドレスとは？IPv4、IPv6とプライベートネットワーク

IPアドレスは、パケットを宛先に届けるために、IPネットワーク上のインターフェースを識別するものです。あくまでネットワーク上のアドレスであり、個人はもちろん、特定の機器を恒久的に示すものでもありません。1台のコンピューターが同時に複数のアドレスを持つこともあれば、接続が変わるとアドレスも変わることがあります。

IPv4アドレスとIPv6アドレス

IPv4は32ビットで、通常は192.0.2.1のように4つの10進数で書きます。IPv6は128ビットで、2001:db8::1のように16進数のグループで表します。これらの例はドキュメント用の範囲から取ったもので、公開サーバーに割り当てるアドレスではありません。同じ機器で両方のプロトコルが有効になっていることもあります。

1つのネットワークインターフェースが、スコープや有効期間の異なる複数のIPv6アドレスを持つこともあります。手動で割り当てるアドレスもあれば、ルーター、DHCPサービス、インターネットプロバイダーから与えられるアドレスもあります。そのため、OS上で見えるアドレスが、Webサイトから見えるアドレスと同じとは限りません。

パブリック、プライベート、共有アドレス

パブリックアドレスはインターネット上でルーティングできますが、ファイアウォールやルーターによって外部からの接続が遮断されていることもあります。プライベートIPv4の範囲には、10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16があります。これらはネットワークの内部で使われ、公衆インターネット上で直接ルーティングされることはありません。

家庭用ルーターは、NATでプライベートアドレスを変換していることがよくあります。プロバイダーがキャリアグレードNATを使い、複数の顧客で1つのパブリックIPv4アドレスを共有させていることもあります。そのため、パブリックIPがわかっただけでは、1つの世帯、アカウント、機器を特定することはできません。この状況を診断するときは、ルーターのWAN側アドレスと、外部のIP確認サービスで表示されるアドレスを比べてみましょう。

IPアドレスの検索でわかること

登録情報や経路情報から、ネットワーク事業者とおおよそのサービス地域を推測できます。ただし、ジオロケーションのデータベースは、特にモバイル回線、VPN、企業のゲートウェイ、最近割り当てが変わったブロックについて間違っていることがあります。IPアドレスから、個人の氏名、住所、正確な現在地を確実に知ることはできません。

接続に失敗したときは、まず機器にアドレスとデフォルトルートがあるかを確認します。次に、ローカルの接続性、DNSの名前解決、目的のサービスへのアクセスを比べましょう。アドレスや経路は変わることがあるため、事業者に結果を伝えるときはテストした時刻も記録しておいてください。

DHCPとローカルの近隣解決

アドレスを取得するのは、ローカル設定の一部にすぎません。DHCPでIPv4のパラメーターを受け取った後も、機器はデータリンク層の近隣と通信する必要があります。IPv4ではARPを、IPv6では近隣探索（Neighbor Discovery）を使います。DHCPとARPと近隣探索の記事もご覧ください。