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バックナンバー

■ その116「DLNAの仕組み」
[2007/03/26]
■ その115「ドメインとActive Directory」
[2007/03/19]
■ その114「ワークグループができること」
[2007/03/12]
■ その113「WPSの仕組み」
[2007/03/05]
■ その112「Gopherの生い立ちと現在」
[2007/02/26]
■ その111「Wikiの使われ方」
[2007/02/19]
■ その110「文字コードとは」
[2007/02/05]
■ その109「IISの生い立ち」
[2007/01/29]
■ その108「NASの登場と一般への普及」
[2007/01/22]
■ その107「HomePNAのいろいろ」
[2007/01/15]
■ その106「Ogg Vorbisの成り立ち」
[2006/12/25]
■ その105「MIDIの原理とSMFの構造」
[2006/12/18]
■ その104「AIFFの構造」
[2006/12/11]
■ その103「WAVの構造と現状」
[2006/12/04]
■ その102「WMAの歴史」
[2006/11/27]
■ その101「AACの特徴」
[2006/11/20]
■ その100「MP3/MPEG Audioの仕組み」
[2006/11/13]
■ その99「HSDPAの仕組み」
[2006/11/06]
■ その98「H.264・MPEG-4 AVCの特徴」
[2006/10/30]
■ その97「IEEE 802.16e（モバイルWiMAX）の特徴」
[2006/10/23]
■ その96「TIFFの特徴」
[2006/10/16]
■ その95「PNGの現状と今後」
[2006/10/02]
■ その94「GIFの構造」
[2006/09/25]
■ その93「10GBASEの種類（2）」
[2006/09/11]
■ その92「10GBASEの種類」
[2006/09/04]
■ その91「GbEのいろいろ」
[2006/08/28]
■ その90「JPEGの特徴」
[2006/08/21]
■ その89「DivXの広がり」
[2006/08/07]
■ その88「MPEGの仕組み」
[2006/07/31]
■ その87「WMVのこれまで」
[2006/07/24]
■ その86「AVIの生い立ちとそのコーデック」
[2006/07/10]
■ その85「QuickTimeの変遷」
[2006/07/03]
■ その84「Realのこれまでと今後」
[2006/06/26]
■ その83「ShareとWinny」
[2006/06/19]
■ その82「DOCSISの仕組み」
[2006/06/12]
■ その81「SQLインジェクションの流れ」
[2006/06/05]
■ その80「RSSの動作」
[2006/05/29]
■ その79「Skypeの仕組み」
[2006/05/22]
■ その78「BitTorrentの特徴と今後」
[2006/05/15]
■ その77「Winnyの仕組みと現状」
[2006/05/08]
■ その76「WinMXの特徴」
[2006/04/24]
■ その75「Gnutellaの歴史と構造」
[2006/04/17]
■ その74「Napsterの歴史」
[2006/04/10]
■ その73「P2Pのいろいろ」
[2006/04/03]
■ その72「IEEE 802.11nの動向」
[2006/03/27]
■ その71「ActiveX Scriptingの動作」
[2006/03/20]
■ その70「Ajaxの仕組み」
[2006/03/13]
■ その69「DHTMLの動作」
[2006/03/06]
■ その68「Scriptの定義」
[2006/02/27]
■ その67「JavaScriptの仕組み」
[2006/02/20]
■ その66「Javaの動作」
[2006/02/13]
■ その65「RFCのプロセス」
[2006/02/06]
■ その64「ActiveX DocumentとActiveX Controlの違いと共通点」
[2006/01/30]
■ その63「ActiveX Controlの機能」
[2006/01/23]
■ その62「ActiveXを構成するもの」
[2006/01/16]
■ その61「Cookieの仕組みと用途」
[2005/12/26]
■ その60「malwareとその分類」
[2005/12/19]
■ その59「rootkitの動作」
[2005/12/12]
■ その58「CSSの役割」
[2005/12/05]
■ その57「HTMLの変遷」
[2005/11/28]
■ その56「PONとその種類」
[2005/11/21]
■ その55「FWAの仕組み」
[2005/11/14]
■ その54「DoSとDDoS」
[2005/11/07]
■ その53「SNMPとMIBの動作」
[2005/10/03]
■ その52「Jumbo Frameとフレームサイズ」
[2005/09/12]
■ その51「WPA2の仕組み」
[2005/09/05]
■ その50「WPAとWPA-PSKの違い」
[2005/08/29]
■ その49「WPAの仕組み」
[2005/08/22]
■ その48「WebDAVの動作」
[2005/08/08]
■ その47「OFDMAの仕組みとOFDMとの違い」
[2005/08/01]
■ その46「OFDMの仕組み」
[2005/07/25]
■ その45「WiMAXの特徴」
[2005/07/11]
■ その44「Wi-Fiの役割」
[2005/07/04]
■ その43「FTPの目的と動作」
[2005/06/27]
■ その42「UPnPの動作」
[2005/06/20]
■ その41「ネットマスクの仕組み」
[2005/06/13]
■ その40「ARPの機能」
[2005/06/06]
■ その39「DNSの原理」
[2005/05/30]
■ その38「デフォルトゲートウェイの役割」
[2005/05/23]
■ その37「MACアドレスの仕組み」
[2005/05/16]
■ その36「スイッチとその進化」
[2005/05/09]
■ その35「ルータによるメリット」
[2005/04/25]
■ その34「ブリッジの原理」
[2005/04/18]
■ その33「リピータの機能」
[2005/04/11]
■ その32「IPアドレスのクラス」
[2005/04/04]
■ その31「ブロードキャスト/マルチキャスト/ユニキャスト」
[2005/03/28]
■ その30「SMTP AUTHと認証の種類」
[2005/03/14]
■ その29「Submissionポートとスパムメール対策」
[2005/03/07]
■ その28「Outbound Port25 Blockingとは」
[2005/02/28]
■ その27「PGPの仕組み」
[2005/02/21]
■ その26「PKIと認証局」
[2005/02/14]
■ その25「公開鍵暗号方式とは」
[2005/02/07]
■ その24「共通鍵暗号とは」
[2005/01/31]
■ その23「SSHの仕組みと応用」
[2005/01/24]
■ その22「SSLの役割」
[2005/01/17]
■ その21「POP3とIMAP4の違い」
[2004/12/27]
■ その20「POP3の役割と機能」
[2004/12/20]
■ その19「SMTPの機能と問題点」
[2004/12/13]
■ その18「SPIとパケットフィルタリング」
[2004/12/06]
■ その17「LANの概念とその広がり」
[2004/11/29]
■ その16「SIPの役割」
[2004/11/15]
■ その15「プロキシの利用」
[2004/11/08]
■ その14「VoIPの仕組み」
[2004/11/01]
■ その13「イーサネットとは」
[2004/10/25]
■ その12「IP/TCP/UDP/ICMPとは」
[2004/10/18]
■ その11「DHCPの役割」
[2004/10/04]
■ その10「MIMOとは」
[2004/09/27]
■ その9「DMZとその効果」
[2004/09/13]
■ その8「ファイアウォールとは」
[2004/09/06]
■ その7「NATとNAPTの違いとIPマスカレード」
[2004/08/30]
■ その6「VPNとVPNパススルーの仕組み」
[2004/08/23]
■ その5「無線LANの問題とWEP」
[2004/08/09]
■ その4「IEEE 802.11a/b/gって何を意味しているの？」
[2004/08/02]
■ その3「ダイナミックDNSって？」
[2004/07/26]
■ その2「グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス」
[2004/07/12]
■ その1「PPPoEって何だろう？」
[2004/07/05]

その2「グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス」


■ グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスとは？

　インターネット全体からアクセスできるアドレスをグローバルIPアドレス、自分のLAN内でのみ利用できるアドレスをプライベートIPアドレスと言います。


■ そもそもIPアドレスとは？

　ご存じの通り、インターネットに接続するためには、IPアドレスというものが必要です。言ってみれば住所のようなもので、IPアドレスには以下のようなルールがあります。

・インターネットに接続されたすべての機器は、IPアドレスが割り振られていること
・IPアドレスは重複しないように割り振られなければならない

　これは当然の話で、「住所不定」では郵便を届けることができませんし、同じ住所が100も200もあったら、区別ができないからです（1部屋に100人も200人も詰め込まれていたらどうするんだ？　という怖いシチュエーションは、考えない方向でひとつ……）。

　ところが、このIPアドレスは有限だったりします。現在主流のものはIPv4と呼ばれていますが、これは2桁の16進数×4の組み合わせで作られています。フォーマットとしては「aaa.bbb.ccc.ddd」という形式で示され、aaa/bbb/ccc/dddのいずれも、0～255までの範囲に入っていなければなりません。

　例えばBroadband WatchのURLである「http://bb.watch.impress.co.jp/」は「210.173.173.66」となっており、PC Watch（http://pc.watch.impress.co.jp/）の場合は、「210.173.173.73」となっています。このBroadband WatchのIPアドレスやPC WatchのIPアドレスは、インターネット全体で一意に決まるようになっているので、世界中どこからアクセスしても、間違いなく到達できるようになっています。こうしたアドレスを、一般にはグローバルIPアドレスと呼んでいます。


■ グローバルIPアドレスの問題

　Broadband WatchのURLは、世界中からアクセスできることを目的にしていますから、グローバルIPアドレスを取得する必要があるわけですが、このグローバルIPアドレスというのは無限ではありません。総数としては256×256×256×256＝4,294,967,296というわけで約42億個ほどある計算になりますが、World PopulationというWebサイトを見ると、すでに世界の人口は64億人ほど居るらしいので、既に1人1アドレスは行き渡らない計算になります。これでは不公平になりますね。

　もう少し現実的な話をしましょう。例えば、パソコンショップでPCでもルータでも何でも良いのですが、購入してきたとします。それをインターネットに繋ぐためにグローバルIPアドレスが必要だったりすると、まずはこのグローバルIPアドレスを申請して入手しなければいけません。

　前にも書いた通りIPアドレスは重複してはいけませんので、これを重複しないように割り振る必要があります。この割り振りを行なっているのがNIC（Network Information Center）という組織で、日本だとJPNIC（正式名称:社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター）がこれを行なっています。

　ここにある「IPv4アドレスの申請」の手続きに沿って割り当てを受けることになるわけですが、自分がプロバイダー事業をはじめるというのであればともかく、通常は自分が契約しているプロバイダーからIPアドレスを貰うのが一般的でしょう。

　しかし、グローバルIPアドレスは普通貰えたとしても1契約で1個です。複数個のグローバルIPアドレスが欲しいと思った場合にはそれなりの契約が必要ですが、筆者が知る限り大体月あたり数万円という費用が発生します。どう考えてもこれは割高につきます。


■ プライベートIPアドレス

　値段の話はともかく、グローバルIPアドレス「だけ」では日常的に不便が多い、という話は以前から認識されていました。アドレスの枯渇に関する問題もさることながら、新しい機器を持ってくるたびにグローバルIPアドレスを重複しないように割り振るのは非常に面倒です。

　また、そもそもインターネット全体にその機器を公開する必要があるかどうか？　という問題もあります。ネットワーク全体に自分のネットワークプリンタを公開したところで、せいぜいが嫌がらせのプリントアウトが多発する程度でしょう。こういった“インターネット全体に公開する必要がない”機器に、グローバルIPアドレスを割り振る必要性はありません。

　こうした目的のために用意されているのが、プライベートIPアドレスです。具体的に言えば

10.0.0.0 ～10.255.255.255 （クラスA:16,777,216個）
172.16.0.0 ～172.31.255.255 （クラスB: 1,048,576個）
192.168.0.0～192.168.255.255 （クラスC: 65,536個）

という範囲のIPアドレスは、グローバルIPアドレスとして利用する事が禁止され、各人が自由に利用できるアドレスとなっています。ただ「自由に」といっても制限があり、この範囲のIPアドレスを使ってインターネットに接続する事は禁止されています。


■ プライベートIPアドレスの使い方

　では、どのようにプライベートIPアドレスを使ってインターネットと接続するかという事になりますが、大きく2種類の方法があります。自分が契約しているプロバイダーがそもそもプライベートIPしか割り振ってくれない場合は、ユーザーのPCは最終的にプロバイダーのゲートウェイまでこのプライベートIPを使って接続する形になります（図1）。ここでゲートウェイがプライベートIPとグローバルIPの変換を行なってくれるので、インターネットと通信が行なえるという仕組みです。


図1「プロバイダーからプライベートIPのみが配布される場合」

　ただし、この方式だとユーザーのPCはインターネットからまったく見えなくなるので、一部のネットワーク対戦ゲームやメッセンジャーサービスは、この環境で使う事はできません。

　一方、プロバイダーによってはユーザーのところまでグローバルIPアドレスが配布されている場合があります。この場合、もしPCが1台“だけ”ならば、直接モデムにPCを接続し、PCにグローバルIPアドレスを割り振れば良いのですが、複数台のPCがある場合には図2のようにルータにグローバルIPを割り当て、ここでNAT/NAPTなどを用いてPC側のプライベートIPアドレスとの変換を行なうのが一般的です。これを行なう場合、例えばメッセンジャーサービスやネットワーク対戦に必要な分に関してはポートフォワードを利用して特定のPCに割り振る形を取ります。


図2「プロバイダーからグローバルIPが配布される場合」

　こうしたことをいちいち設定しなければならないのが、現状のプライベートIPアドレスの問題の1つで、これを解決するためUPnP(Universal Plug &Play)という規格が提唱され、一部の製品では利用できるようになっています。しかし、根本的にはグローバルIPアドレスの数を増やす必要があり、IPv6という新しいIPアドレスの規格の普及を進めることが必要になってきます。

　ただ、ここまで話を広げると文章が収まらなくなりますので、とりあえず今回はここまでにして、UPnPについては項を改めて説明したいと思います。






びび（右）：
ブロードバンド用語を習得すべく、日々学習中の小学生。何とか自力で学ぼうとはしているが、結局はワーズに助け船をだしてもらっている。

ワーズ（左）：
言葉がキツくなるときもあるが、基本的には面倒見の良いお姉さんタイプ。びびとは家も近いこともあり、昔から何かと世話を焼いている。びびからは「ワーズさん」と呼ばれ、慕われている。


2004/07/12 11:27
槻ノ木 隆
　国内某メーカーのネットワーク関係「エンジニア」から「元エンジニア」に限りなく近いところに流れてきてしまった。ここ２年ほどは、企画とか教育、営業に近いことばかりやっており、まもなく肩書きは「退役エンジニア」になると思われる。（イラスト：Mikebow）
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