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  • 投稿カテゴリー:AWS
  • 投稿の最終変更日:2021年2月24日

IPアドレスとDNSとは?-ネットワーク上で場所を特定する仕組み-

IPアドレスとは、ネットワーク上の住所のようなものです。

しかし、IPアドレスは数値の羅列で、コンピューターにとっては分かりやすいですが、人間には分かりにくいので、DNSという仕組みで人間にもわかりやすい文字列に置き換えます。

ここではIPアドレスとDNSの仕組みについてわかりやすく解説します。

インターネット上で、サーバーやネットワーク、パソコンなどのホストを識別する住所や名札のようなものがIPアドレスです。

IPアドレスは、Webサイトを見るときや、データを送受信するときに使います。IPアドレスはIPv4の場合『10.210.32.50』のように4つに区切られた10進数の数字(各数字の最大値は255)で表示されます。

IPアドレスは、ネットワークに接続している限り、ホスト(パソコンやスマホ)1台につき最低1つ必要になります。

ただ、特定のホストとIPアドレスは固定の数値とは限りません。

個人で使うようなものは、割り当てが流動的であることが一般的です。一方で、サーバは固定にしておかないと、ユーザーがアクセスできなくなってしまうので、固定のIPアドレスにします。

AWSでは、『Elastic IP』というIPアドレスでアクセスできるようになっています。

IPアドレス

  • 『10,210,23,15』のような10進数の数値
  • ネットワークに接続するときには最低1つ必要
  • 1つのブロックにある数字は、最大255
  • 4つのブロックに区切られている
  • 各ブロックは前から順番に、第1オクテット、第2オクテット、第3オクテット、第4オクテットと呼ぶ

プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスとは?

Idea

IPアドレスには『プライベートIPアドレス』『グローバルIPアドレス』があります。

インターネット上で使われているのは、グローバルIPアドレスです。グローバルIPアドレスは管理されていて、世界中のどこのパソコン、スマホなどのデータ端末と重複することはありません。

そのため、どのホストであるか確実に特定できます。一方でプライベートIPアドレスは、社内のLANや家庭内LANのなかで使われるIPアドレスです。

インターネット上で、グローバルIPアドレスが必要なことは確かなのですが、グローバルIPアドレスには、数に限りがありますので、全世界のパソコンなど通信機器に1台1台に割り当てるわけには行きません。

そのため、家庭や会社といった大きな単位に1つのグローバルIPアドレスを割り当て、さらにその配下のスマホやパソコンには、家庭内、会社内で通用するプライベートなIPアドレスを割り当てます。

これが、プライベートIPアドレスです。

プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレス

  • インターネット通信するのにグローバルIPが最低1つ必要になる
  • グローバルIPアドレスは数に限りがある
  • グローバルIPアドレスは重複しない
  • プライベートIPアドレスは家庭内や会社内などのグループ間で通信するアドレス

IPv6への移行

IPv4では、1から255の4つの数字の組み合わせなので、IPアドレスが約43億個(2の32乗個)までしか作れません。現在では世界中の通信機器の数が増えたので、IPv6への移行が推奨されています。

IPv6は『1212:ab35:67cd:efab:1982:ab12:23ab:89:cg』のように8つ区切りの16進数で表すことができるので、約340潤個(2の128乗)まで使用できます。

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DNSとドメイン

考える

サーバーなどの端末(ホスト)はIPアドレスで識別されています。

つまり、あるWebサイトにアクセスしたい場合は、本来Webブラウザに該当のWebサーバーのIPアドレスを入力してWebページのデータを取得するわけですが、実際にIPアドレスの数値を、ブラウザに入力している人はあまりいないでしょう。

 Webブラウザに入力しているのは、IPアドレスではなく『https://youneedjp.com/aws-basic-knowledge12/』などのURLであるはずです。

これにはDNSという仕組みが大きく関わってきます。

DNS(Domain Name System)とはURLに含まれる名前に対応するIPアドレスのサーバーを教える仕組みです。

閲覧者は、URLでWebサーバーにアクセスしているつもりですが、実際はDNSの機能でドメインと呼ばれる名前(youneedjp.comの部分)に対応するIPアドレスを調べて、そのIPアドレスを持つサーバーにアクセスしています。

これにより、閲覧者は、URLだけで該当のサーバーにたどり着けるわけです。

クラウドサービスにも、DNSのサービスが提供されており、AWSでは「Rute 53」がDNSのサービス名です。

DHCP

家庭や社内のプライベートIPアドレスは、DHCPという仕組みによって、各ホストにIPアドレスが振られます。DHCPによって振り当てられるIPアドレスには、有効期限があり、期限が過ぎると、IPアドレスの数値が振り直されます。

そのため、DHCPで自動的にパソコンやプリンターのIPアドレスは時々変わってしますのです。

ホスト名、ドメイン名、FQDN、URLとは?

ひらめき

ホスト(通信端末)にはIPアドレスが振られていますが、このIPアドレスは『どのネットワークに所属しているか』を示すネットワーク部と『どのホストであるか』を示すホスト部で構成されています。

これは、URL出会っても同じです。『google.com』や『yahoo.co.jp』のような組織や所属を示すドメイン名と、『www』『ftp』など任意でつけたホスト名で構成されます。

ホスト名とドメイン名をつなげた名称が、FQDNです。例えば、youneedjp.comという組織で運用されているwwwという名前のサーバーは『www.youneedjp.com』です。

URLはこのFQDNにさらにファイル名を付けて記述した書式です。『youneedjp.com』の『aws-basic-knowledge12』ファイルをブラウザで表示するのであれば、『youneedjp.com/aws-basic-knowledge12』と記載します。

先頭に『https://』と記載することが多いですが、これはHTTPSプロトコルを使用しているという意味です。HTTPSやHTTPなどは通信におけるプロトコル、約束事のことです。

ホスト名、ドメイン名、FQDN、URLとは何か?

例:『https://www.youneedjp.com/aws-basic-knowledge12/』

  • https://(プロトコル名)
  • www.(ホスト名)
  • youneedjp.com(ドメイン名)
  • ホスト名とドメイン名を合わせてFQDN
  • aws-basic-knowledge12(ファイル名)
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IPアドレスとDNSについて-まとめ-

IPアドレスとDNSについて-まとめ-

  • IPアドレスはインターネット上でホストを識別する住所
  • プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスがある
  • グローバルIPアドレスはインターネット上で使用するIPアドレス
  • プライベートIPアドレスは社内LANや家庭内LANのなかで使用するIPアドレス
  • DNSでドメイン名とIPアドレスは紐付けされている

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