IPアドレスのお話し

IPアドレス（アイピーアドレス）とは

IPアドレス（Internet Protocol Address）とは、インターネットの世界における住所のようなものです。

現実世界では、住んでいる場所に応じて、全員がそれぞれの「住所」を持っています。
同様に、インターネットに接続する全てのコンピュータには、IPアドレスが割り当てられています。

例えば、手紙を送りたい時は、相手の住所を調べて郵便局に出し配達してもらいます。
インターネットでも、「IPアドレス」を基に、メールや動画データの送信先を判断します。

IPアドレスには、「グローバルIPアドレス（パブリックIPアドレス）」と「ローカルIPアドレス（プライベートIPアドレス）」があります。

グローバルIPアドレス

グローバルIPアドレス（またはパブリックIPアドレス）は、インターネットに直接接続するコンピュータに割り当てられるIPアドレスです。

グローバルIPアドレスは全世界で通用する住所で、他の人と重複せずに割り当てられています。

ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）によって一元管理されており、各国のIPアドレス管理組織が割り当てを行います。

例えば、自宅のインターネット回線を引く際に、プロバイダから付与されるIPアドレスが
グローバルIPアドレスです。

ローカルIPアドレス

ローカルIPアドレス（またはプライベートIPアドレス）は、ローカルネットワーク内で使われるIPアドレスです。

家庭やオフィスのネットワーク内でコンピュータ同士が通信する際に使用されます。

IPv4 (Internet Protocol Version 4) について

IPv4とは、インターネットプロトコルの第4版で、IPアドレスの規格です。

IPv4のIPアドレスは32ビットで表現され、約43億個のアドレスがあります。

実際のIPv4アドレスは、32ビットの数字の羅列で、通常は4つの8ビットブロック（オクテット）に分かれています。
オクテットは10進数で表現され、ドットで区切られます。
例えば、`192.168.0.1`は、IPv4アドレスの一例です。

しかし、インターネットの普及に伴い、IPアドレス不足が問題になり、後継となる規格「IPv6」が作られました。

IPv6 (Internet Protocol Version 6) について

IPv6とは、インターネットプロトコルの第6版で、IPv4の後継となる規格です。

IPv6のIPアドレスは128ビットで表現され、約340澗（10の36乗）個のアドレスを持っています。

これにより、IPアドレス不足の問題を解決し、無限に近いアドレス数を提供できます。

実際のIPv6アドレスは、128ビットの数字の羅列で、通常は8つの16ビットブロックに分かれています。
各ブロックは16進数で表現され、コロンで区切られます。
例えば、`2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334`は、Pv6アドレスの一例です。

ここで、ちょっと脱線です。
「約340澗の澗ってなんだ・・」ということで、参考までに「数字の単位」を見てみます。
一（いち）、 十（じゅう）、 百（ひゃく）、千（せん）、万（まん）、億（おく）、
兆（ちょう）、京（けい）、垓（がい）、秭（じょ）、穰（じょう）、溝（こう）、
澗（かん）、正（せい）、 載（さい）、極（ごく）、恒河沙（ごうがしゃ）、
阿僧祇（あそうぎ）、那由他（なゆた）、不可思議（ふかしぎ）、
無量大数（むりょうたいすう）

IPv6とIPv4との主な違い

IPv6のIPアドレス数は、IPv4の約1,028倍のアドレスを持ち、アドレス枯渇を回避します。

・接続方式  : IPv6は、「IPoE（IP over Ethernet）」を使い、通信速度を向上させます。

・セキュリティ: IPv6は、「IPSec（アイピーセック）」を必須とし、セキュリティ強度が高いです。

では、ここで「IPoE（IP over Ethernet）」と「IPSec（アイピーセック）」について、もう少し深掘りしてみます。
－深掘り開始－

IPoE（IP over Ethernet）とは

IPoE（IP over Ethernet）とは、インターネットプロトコル（IP）をイーサネット（Ethernet）という通信技術の上で運用する方法です。

具体的には、IPoEは、ブロードバンド接続で一般的に使用されます。
これにより、ユーザーはイーサネットを介してインターネットに接続できます。

IPoEは、PPPoEの次世代モデルのため、PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）とは異なり、ユーザー名とパスワードを必要とせず、よりシンプルで効率的な接続方法です。

IPSec（アイピーセック）とは

IPSec（アイピーセック）とは、インターネットプロトコル（IP）を使用して、セキュアな通信を提供するためのプロトコルスイートです。

プロトコルスイートとは、ネットワーク通信において使用される複数のプロトコルの集合体です。
これらのプロトコルは、特定の目的を達成するために組み合わせて使用されます。

以下は、プロトコルスイートのいくつかの重要なコンポーネントです。

TCP/IPプロトコルスイート

TCP/IPは、インターネットで最も一般的に使用されるプロトコルスイートです。

TCP（Transmission Control Protocol）は、信頼性のあるデータ転送を提供します。
データのセグメンテーション、再送信、フロー制御などを担当します。

IP（Internet Protocol）は、パケットのルーティングとホスト間の通信を管理します。

OSIモデル

OSI（Open Systems Interconnection）モデルは、ネットワーク通信を7つの階層に分割します。
それぞれの階層は特定の機能を担当します。
例えば、第4層のトランスポート層は、エンドツーエンドの通信を管理し、第3層のネットワーク層はルーティングを担当します。

参考までに、OSIモデルの7つの階層（またはレイヤー）を載せてみます。

アプリケーション層 (Layer 7)

ソフトウェアの通信規則を定義します。
例: HTTP、FTP、DNS、SMTPなどのアプリケーションプロトコル。

プレゼンテーション層 (Layer 6)

データの表現形式と暗号化を担当します。
例: SMTP、FTPなど。

セッション層 (Layer 5)

通信手段を提供します。
例: TLS、NetBIOSなど。

トランスポート層 (Layer 4)

エンド間の通信制御を担当します。
例: TCP、UDP、NetWare/IPなど。

ネットワーク層 (Layer 3)

データを送る相手を決め、最適な経路で送信します。
例: IP、ARP、RARP、ICMPなど。

データリンク層 (Layer 2)

隣接する機器同士の通信を実現します。
例: PPP、Ethernetなど。

物理層 (Layer 1)

物理的な接続と電気信号を管理します。
例: RS-232、UTP、無線など。

以上、7つの階層でした。

 プロトコルスイートの例

・HTTP（Hypertext Transfer Protocol）は、Webページの転送に使用されるプロトコル。

・SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）は、メールの送信に使用されるプロトコル。

・FTP（File Transfer Protocol）は、ファイルの転送に使用されるプロトコル。

プロトコルスイートは、ネットワーク通信を効率的かつセキュアに行うためのツールのセットです。

IPSecは、暗号化と認証を使用して、データの機密性と完全性を保護します。

一般的な用途には、VPN（仮想プライベートネットワーク）接続やリモートアクセスが含まれます。

IPSecは、トンネルモードとトランスポートモードの2つのモードで使用できます。

IPoEは、インターネット接続の手段であり、IPSecはセキュリティを強化するための技術です。

どちらもネットワーク通信において重要な役割を果たしています。
－深掘りは、ここまで－
以上　深掘り終わります。

以上、「IPアドレス」、そして「TCP/IPプロトコル」についても少し触れてみました。