こんにちは、エンジニアのryuです。
ネットワークの勉強を始めると、最初に出てくる言葉がIPアドレスです。しかし、192.168.1.10のような数字を見ても、何を表しているのか分かりにくいですよね。
IPアドレスは、よくパソコンの住所と説明されます。実際には、ネットワークへ接続する機器や通信口を識別するために使われます。
この記事では、IPアドレスの役割、種類、構造、確認方法を初心者向けに解説します。通信できないときの確認方法も紹介します。
IPアドレスとはネットワーク上の住所のようなもの¶
IPアドレスとは何なのでしょうか?
IPアドレスは、ネットワーク上で通信相手を識別するための番号です。
ネットワークでは、送信元と送信先を区別するためにIPアドレスが使われます。
住所へ手紙を送る場面を考えると、イメージしやすいでしょう。

手紙には送り主と宛先の住所を書きます。
ネットワーク通信でも、データには送信元IPアドレスと宛先IPアドレスが付けられます。ルーターは宛先を確認し、適切な経路へデータを転送します。
ただし、IPアドレスは人の住所と完全に同じではありません。
接続先が変わればIPアドレスも変わり、有線LANとWi-Fiに別のアドレスが設定されることもあります。
IPアドレスがないと通信できないの?¶
IP通信を行う機器には、基本的にIPアドレスが必要です。
Webサイトを見るときも、DNSがドメイン名をIPアドレスへ変換し、ブラウザがサーバーへ接続します。
たとえば、通信には次のような情報が関係します。
| 項目 | 役割 |
|---|---|
| IPアドレス | 通信する機器やインターフェースを識別する |
| サブネットマスク | 同じネットワークの範囲を判断する |
| デフォルトゲートウェイ | 別のネットワークへ通信するときの出口 |
| DNSサーバー | ドメイン名をIPアドレスへ変換する |
| MACアドレス | 同じLAN内で通信相手を識別する |
IPアドレスだけを正しく設定しても、サブネットマスクやデフォルトゲートウェイが間違っていると通信できません。
ネットワーク設定は、複数の項目をセットで確認することが大切です。
IPv4アドレスの構造¶
現在も広く使われているのがIPv4です。
IPv4アドレスは32ビットで構成され、通常は8ビットずつ4つに分けて10進数で表します。
192.168.100.107
点で区切られた一つひとつの部分をオクテットと呼びます。
各オクテットは8ビットなので、10進数では0から255までの値になります。
| オクテット | 例 |
|---|---|
| 第1オクテット | 192 |
| 第2オクテット | 168 |
| 第3オクテット | 100 |
| 第4オクテット | 107 |
ネットワーク部と機器を表す部分の境界は、サブネットマスクやCIDRで判断します。
IPアドレスはネットワーク部とホスト部に分かれる¶
IPアドレスは、ネットワーク部とホスト部で構成されています。
ネットワーク部は、どのネットワークに所属しているかを表します。
ホスト部は、そのネットワーク内のどの機器や通信口なのかを識別します。
| 部分 | 役割 | 住所で例えると |
|---|---|---|
| ネットワーク部 | 所属するネットワークを識別する | 都道府県や市区町村 |
| ホスト部 | ネットワーク内の機器を識別する | 番地や部屋番号 |

境界は、サブネットマスクまたは/24のようなCIDR表記で判断します。
サブネットマスクとIPアドレスはセットで確認する¶
たとえば、次の設定を考えてみましょう。
IPアドレス: 192.168.100.107
サブネットマスク: 255.255.255.0
CIDR表記: 192.168.100.107/24
/24は、先頭から24ビットがネットワーク部であることを表します。
この場合は、192.168.100までがネットワーク部、最後の107がホスト部です。

サブネットマスクを2進数で表すと、1の部分がネットワーク部、0の部分がホスト部になります。
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.100.0/24では、通常192.168.100.1から192.168.100.254を機器へ割り当てます。先頭はネットワークアドレス、末尾はブロードキャストアドレスです。
サブネットマスクをさらに詳しく知りたい方は、次の記事も参考にしてください。
【関連記事】サブネットマスクとは?初心者向けに仕組みと計算方法を解説
同じネットワークかどうかを判断する方法¶
2台の機器が直接通信できるかを考えるときは、ネットワーク部を比較します。
たとえば、どちらも/24で次のIPアドレスが設定されているとします。
| 機器 | IPアドレス | ネットワーク |
|---|---|---|
| PC1 | 192.168.10.10/24 |
192.168.10.0/24 |
| PC2 | 192.168.10.20/24 |
192.168.10.0/24 |
PC1とPC2は同じネットワークに所属しています。
同じスイッチなどへ正しく接続されていれば、ルーターを経由せずに通信できます。
一方、PC2が192.168.20.20/24の場合は、ネットワーク部が異なります。
| 機器 | IPアドレス | ネットワーク |
|---|---|---|
| PC1 | 192.168.10.10/24 |
192.168.10.0/24 |
| PC2 | 192.168.20.20/24 |
192.168.20.0/24 |
この2台が通信するには、異なるネットワークを接続するルーターと、正しいルーティング設定が必要です。
数字の暗記より、どのネットワークに所属しているかを考えましょう。
グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス¶
IPv4アドレスは、利用される範囲によってグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスに分けられます。
グローバルIPアドレスとは¶
グローバルIPアドレスは、インターネット上で通信相手を識別するために使われるIPアドレスです。
インターネット全体で重複しないように管理されています。
自宅や会社では、主にルーターへグローバルIPアドレスが割り当てられます。
プライベートIPアドレスとは¶
プライベートIPアドレスは、家庭内や社内など、閉じたネットワークで使用するIPアドレスです。
IPv4では、次の範囲がプライベートIPアドレスとして予約されています。
| 範囲 | CIDR |
|---|---|
10.0.0.0〜10.255.255.255 |
10.0.0.0/8 |
172.16.0.0〜172.31.255.255 |
172.16.0.0/12 |
192.168.0.0〜192.168.255.255 |
192.168.0.0/16 |
家庭のWi-Fiで192.168.1.10などが表示されるのは、プライベートIPが使われているためです。ルーターのNATやNAPTでグローバルIPへ変換します。
固定IPアドレスと動的IPアドレス¶
IPアドレスの割り当て方法には、固定と動的があります。
固定IPアドレスは、管理者が決めたIPアドレスを手動で設定する方法です。サーバー、ルーター、プリンターなど、接続先が変わると困る機器で使われます。
動的IPアドレスは、DHCPサーバーから自動的に割り当てる方法です。
PCやスマートフォンは、DHCPからIPアドレスなどを自動取得するのが一般的です。
| 割り当て方法 | 特徴 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 固定 | 設定を変えない限り同じIPを使う | サーバー、ネットワーク機器 |
| 動的 | DHCPが利用可能なIPを割り当てる | PC、スマートフォン |
| DHCP予約 | 特定の機器へ同じIPを割り当てる | プリンター、管理端末 |
固定IPを設定するときは、同じネットワーク内で重複しないように管理しなければなりません。
同じIPを複数機器へ設定すると、通信障害の原因になります。
IPv4とIPv6の違い¶
IPv4のアドレス不足へ対応するために、128ビットのIPv6が使われています。
IPv6は128ビットで構成され、16進数とコロンを使って表します。
2001:db8:1234:5678::10
IPv4とIPv6の主な違いは、次のとおりです。
| 項目 | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| 長さ | 32ビット | 128ビット |
| 表記 | 10進数とピリオド | 16進数とコロン |
| 例 | 192.0.2.10 |
2001:db8::10 |
| アドレス数 | 約43億 | 非常に多い |
| ブロードキャスト | あり | なし |
| 主な用途 | 現在も広く利用 | IPv4と並行して普及 |
初心者は、まずIPv4の仕組みを理解するとよいでしょう。
その後、IPv6の表記やプレフィックスへ進むとよいでしょう。
自分のIPアドレスを確認してみよう¶
現在使っているパソコンにも、ネットワークへ接続するためのIPアドレスが設定されています。
OSごとに確認方法が異なります。
Windowsでipconfigを使う¶
Windowsでは、スタートメニューからコマンドプロンプトやPowerShellを起動します。

黒い画面が表示されたら、ipconfigを入力します。

ipconfig
実行すると、IPv4アドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイなどが表示されます。

元記事の画像では192.168.100.107が表示されています。これは家庭内や社内で使われるプライベートIPアドレスです。
表示は環境で異なるため、現在利用しているアダプターを確認してください。
Linuxでip addressを使う¶
Linuxでは、次のコマンドを使います。
ip address
短く表示する場合は、次のコマンドも便利です。
ip -br address
デフォルトゲートウェイは、ip routeで確認できます。
ip route
macOSで確認する¶
macOSでは、システム設定のネットワーク画面から確認できます。
ターミナルを使う場合は、Wi-FiのIPアドレスを次のように確認できます。
ipconfig getifaddr en0
利用環境によってインターフェース名が異なるため、表示されない場合はifconfigで確認してください。
通信できないときにIPアドレスを確認する順番¶
IPアドレスの設定ミスは、ネットワーク障害でよくある原因です。
エンジニア歴10年の経験でも、通信障害では基本設定を順番に確認することが重要です。
確認の流れは次のとおりです。
| 順番 | 確認内容 | 主な方法 |
|---|---|---|
| 1 | IPアドレスが設定されているか | ipconfig、ip address |
| 2 | サブネットマスクが正しいか | 設計値と比較する |
| 3 | 同じネットワーク内へ届くか | 同一LANの機器へping |
| 4 | デフォルトゲートウェイへ届くか | ゲートウェイへping |
| 5 | 別ネットワークへ届くか | 外部IPへping |
| 6 | DNSで名前解決できるか | nslookup、dig |
| 7 | アプリケーションが応答するか | ブラウザ、curl、SSH |
たとえば、169.254から始まるIPv4アドレスが自動設定されている場合は、DHCPサーバーからアドレスを取得できていない可能性があります。
同じネットワークの機器には届くのに、インターネットへ接続できない場合は、デフォルトゲートウェイやルーティングを確認します。
設定を手当たり次第に変えず、どこまで通信できるかを確認しましょう。
IPアドレスはシミュレーターで構築すると理解しやすい¶
IPアドレスは、説明を読んだだけではネットワーク部とホスト部の感覚をつかみにくい分野です。
PCやルーターを配置し、自分でIPアドレスを設定してpingを実行すると、同じネットワークと異なるネットワークの違いが見えてきます。
InfraAcademyのネットワーク学習ロードマップでは、IPアドレスとサブネットから始め、ルーティング、スイッチ、VLAN、NAT、ACLへ順番に進みます。
独自のネットワークシミュレーターを使い、ブラウザ上でPC、スイッチ、ルーターを配置して、配線やIPアドレスを設定できます。
【関連記事】ネットワークの勉強は何から始める?初心者向け学習ロードマップ
法人研修でIPアドレスから実践的に学ぶ¶
未経験者向けのインフラ研修では、IPアドレスを用語として教えるだけでは不十分です。
実際に機器へ設定し、通信できる構成と通信できない構成を比較することで、配属後の障害切り分けにつながります。
InfraAcademy法人プランでは、ネットワークだけでなく、Linux、サーバー構築、AWS、セキュリティなどを一つのサービスで学べます。
受講者は教材、演習、問題を利用でき、管理者は進捗率、最終学習日、正答率を確認できます。
5IDから利用でき、5IDの場合は月額30,800円・税別です。料金や条件は変更される可能性があるため、最新情報は法人プランページで確認してください。
まとめ¶
IPアドレスは、ネットワーク上の機器や通信口を識別するための番号です。
初心者向けには住所と例えられますが、接続するネットワークやインターフェースによって変わることもあります。
IPv4アドレスは、ネットワーク部とホスト部に分かれます。その境界を判断するために、サブネットマスクやCIDR表記が必要です。
また、IPアドレスにはグローバルとプライベート、固定と動的、IPv4とIPv6などの違いがあります。
すべてを暗記する必要はありません。自分のIPアドレスを確認し、シミュレーターで設定と通信結果を確かめてみましょう。



