「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」の違い

インターネットやネットワークの勉強をしていると、必ず出てくるのが「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」です。

  • 「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」は何が違うの？
  • 自宅のWi-Fiや会社のネットワークでは、どっちのIPアドレスを使ってるの？

そんな疑問を持つ方のために、この記事では「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」の違いを図を用いてわかりやすく解説します！

IPアドレスとは？

IPアドレスとは、インターネットやローカルネットワーク上でコンピューターを識別するための番号です（例; 192.168.1.19や10.0.0.1など）。住所のようなもので、パソコンやスマホが「誰と通信するか」を決めるために使われます。

インターネットの世界では、これがないと通信相手を見つけられません。あなたのスマホやパソコンなど、インターネットに関わる機器はすべてIPアドレスを持っています。

このIPアドレスには、大きく分けて「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」の2種類があります。

グローバルIPアドレスとは？

グローバルIPアドレスは、インターネット全体で一意に管理され、世界中で重複しないIPアドレスです。パブリックIPアドレスとも呼ばれています。

グローバルIPアドレスの特徴

  • 世界に1つだけの番号（重複不可）
  • インターネットに直接つながるときに必要
  • ISP（インターネットサービスプロバイダ）から割り当てられる

グローバルIPアドレスは「外線の電話番号」によく例えられます。世界中の誰がかけても間違いなくつながる唯一の番号です。

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、家庭や会社などの組織内ネットワーク（プライベートネットワーク）で使う内部用のIPアドレスです。

例えば、「家のWi-FiにつながったスマホやPC」や「社内LANのパソコンやプリンタ」はすべてプライベートIPアドレスを使って、同じネットワーク内でお互いに通信しています。

プライベートIPアドレスとは？

上図では、左側が「家庭や会社のネットワーク（プライベートネットワーク）」、右側が「インターネット（世界中のネットワーク）」を表しています。この2つの間に置かれているのが、ルーター（ブロードバンドルーター）です。家庭や会社のネットワークの中にあるパソコンやスマホ、プリンタなどの機器は、すべてプライベートIPアドレスを持っています。このプライベートIPアドレスを使うことで、同じネットワーク内の機器同士（例えばパソコンからプリンタへの印刷指示）などが問題なく通信できるようになっています。

プライベートIPアドレスの特徴

  • インターネットには直接つながらない
  • 組織内だけで重複しなければOK（世界中で重複しても問題なし）
  • 家庭内や社内の機器同士の通信に使う

プライベートIPアドレスは「会社の内線番号」によく例えられます。社内の電話で内線番号が被らなければ、外部の世界とは無関係に社内通話ができます。

ただし、ここで重要な点があります。プライベートIPアドレスのままでは、インターネット上の相手と直接通信できません。なぜかというと、プライベートIPはインターネットの世界では通用しない「内線番号」のようなもので、外線（インターネット）に出るには外線番号（グローバルIPアドレス）が必要だからです。

ここで登場するのがルーター（ブロードバンドルーター）です。ルーターは「プライベートIPアドレス」⇔「グローバルIPアドレス」変換する「NAT（Network Address Translation）」という仕組みを使っています。この仕組みにより、家や会社の端末は、1つのグローバルIPアドレスでインターネットにつながることができています。

プライベートIPアドレスの範囲

プライベートIPアドレスには、使ってよいと決められた特定の範囲があります。あなたのパソコンやスマホのIPアドレスが次の範囲に当てはまっていれば、それは「プライベートIPアドレス」だと判断できます。

クラス範囲
クラスA10.0.0.0 ～ 10.255.255.255
クラスB172.16.0.0 ～ 172.31.255.255
クラスC192.168.0.0 ～ 192.168.255.255

一般家庭では、特にクラスC（192.168.x.x）がよく使われます。

プライベートIPアドレスが必要な理由

そもそも、なぜ「プライベートIPアドレス」という仕組みができたのでしょうか？それは、IPv4のIPアドレスが足りなくなった（IPアドレス枯渇問題）からです。

IPアドレスは、インターネット上の住所のようなもので、世界中で重複しない一意の番号が必要です。ですが、IPv4では約43億個しかアドレスが用意されていません。全世界のスマホ・パソコン・サーバーなど、すべてに一意のアドレスを割り当てていたら、とっくに足りなくなっています。

そこで、次のような考え方が導入されました。

  • すべての端末が直接インターネットにつながる必要はない。
  • 家庭や会社の内部では、専用のプライベートIPアドレスを使う。
  • インターネットと通信するのはルーターが代表して行う（グローバルIPアドレスを使う）。

世界中で重複しないように割り当てる必要があるグローバルIPアドレスとは違い、プライベートIPアドレスは組織内（プライベートネットワーク）の中で重複しなければ問題ありません。たとえば、下図では「プライベートネットワークA」と「プライベートネットワークB」のコンピュータに同じプライベートIPアドレスが付与されていますが、プライベートネットワークが異なるため互いに干渉することはありません。同じプライベートIPアドレスでも問題ないのです。

プライベートIPアドレスが必要な理由

「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」を確認する方法

Windowsで自分のIPアドレスを調べたいときは、コマンドプロンプトを開いてipconfigと入力すれば確認できます。ルーター（ブロードバンドルーター）などを通してインターネットに接続している場合、表示されるIPアドレスはほとんどがプライベートIPアドレスです。ただし、ルータを介さず直接インターネットにつながっている場合は、グローバルIPアドレスが表示されます。

「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」を確認する方法

また、自身が利用しているパソコンからインターネット接続する為のグローバルIPアドレスは次のようなサイトで簡単に確認できます。

本記事のまとめ

この記事では「グローバルIPアドレス」と「プライベートIPアドレス」について、以下の内容を説明しました。

  • IPアドレスとは？
    • インターネットやローカルネットワーク上で機器を識別する番号
    • 例：192.168.1.19、10.0.0.1
  • IPアドレスの種類
    • グローバルIPアドレス（パブリックIPアドレス）
    • プライベートIPアドレス
  • グローバルIPアドレスとは？
    • インターネット全体で一意に管理される
    • ISP（プロバイダ）から割り当てられる
    • 直接インターネットにつながる用（外線の電話番号のイメージ）
  • プライベートIPアドレスとは？
    • 家庭・会社などの内部ネットワークで使用
    • インターネットには直接つながらない
    • 同じネットワーク内の通信に使用（内線番号のイメージ）
  • ルーターの役割
    • NAT（Network Address Translation）を使って、プライベートIP ⇔ グローバルIP を変換
    • 家庭内・社内の機器はルーターを通じてインターネットと通信
  • プライベートIPアドレスの範囲
    • クラスA：10.0.0.0 ～ 10.255.255.255
    • クラスB：172.16.0.0 ～ 172.31.255.255
    • クラスC：192.168.0.0 ～ 192.168.255.255
  • なぜプライベートIPアドレスが必要？
    • IPv4のIPアドレスが不足している（約43億個しかない）
    • 内部はプライベートIPで運用し、外部はルーターが代表する
  • IPアドレスの確認方法
    • Windows：コマンドプロンプトでipconfigを実行する
    • グローバルIPアドレス：専用の確認サイトで確認する（例：CMAN、What Is My IP Addressなど）

お読み頂きありがとうございました。

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