TCP/IPまるわかり 第3回

IPアドレスを使って通信する仕組みを理解しよう

特別なIPアドレスって知っていますか？

約43億個のIPアドレスの中には、普通にホストに割り当てるものだけでなく、特殊な用途や目的のために用いられるものも含まれている。本パートでは、そんな特別なIPアドレスについて見ていきたい。

クラスで5つに分割されるIPアドレス

　IPアドレスは、32桁の2進数で表わされるので、約43億種類のユニークな識別子として利用できる。ただその中には、特殊な用途に使われるIPアドレスも含まれており、全部が全部、自由に使えるというわけではない。

　まず、IPアドレスは「クラス」と呼ばれる概念でA～Eの5つのグループに分類されている（図1）。この5つのクラスのうち、クラスDとEが特殊な用途に用いられる。前者は「マルチキャストアドレス」といって、特定の条件でグループ化したホストに対して、たとえばストリーミングなどの動画の一斉配信をするときに使われる。マルチキャストに対応したルータは、クラスDのIPアドレス宛のパケットを受け取ると、事前に設定したマルチキャストグループに属するホストに転送する。一方のクラスEのIPアドレスは将来的な用途に予約されていて使えない。

図1　IPアドレスとクラス

特殊な意味を持つIPアドレス

　ここまで紹介したIPアドレスは、ホストに割り当てられないという意味で特別な存在だった。ここからは、ホストに割り当てられるが、特殊な意味を持つIPアドレスを紹介しよう。

　まずは表1を見てほしい。これらがおもな特殊IPアドレスだが、この中でもっとも身近なのは、「192.168.0.0～192.168.255.255」の範囲の「プライベートIPアドレス（クラスC）」だろう。

表1　特別なIPアドレス（RFC 3330より代表的なものを抜粋）

　プライベートIPアドレスは、インターネットに直接接続しないホストに、自由に割り当てて構わないアドレスである。本来、IPアドレスを自由に割り当ててしまうと、そこら中で重複するかもしれず、識別子としての役割が果たせなくなる。そのため、インターネットにつながるホストには、ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）という組織によってきちんと管理された「グローバルIPアドレス」と呼ばれるアドレスが割り当てられる。

　しかし、IPアドレスは約43億個しかない。インターネットが考えられた当時はそれで十分だったが、今では不足気味だ。とはいえ、IPv6に移行するには時間がかかるので、IPv4のままでグローバルIPアドレスを節約する方法が考えられた。それがプライベートIPアドレスとの併用である。具体的には、

• IPアドレス全体のうち、特定の部分をプライベートIPアドレスとして確保
• その範囲内のIPアドレスは、社内LANなどで自由に使って構わない
• ただし、インターネット上では無効なアドレスとしていっさい通信できない

というルールを作り、貴重なグローバルIPアドレスの消費を抑えようとしたのだ。

（次ページ、「そのほかの特殊なアドレス」に続く）