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IT担当者の必須知識が身につく 初級ネットワーク講座

プライベートアドレスとアドレス変換

2013/07/02


 前回までIPアドレス空間枯渇問題を解決する方法としてサブネット、VLSM、CIDRを見てきた。しかし、これらの方策だけではこの問題を完全には解決することはできない。そこで今回は、さらなる解決策であり、広く一般的に使われている「プライベートアドレス」、そしてプライベートアドレスを実現するための技術である「アドレス変換」について説明していく。

IPアドレス

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プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレス

 IPというプロトコルを用いるインターネットは、元来、「プライベートIPアドレス」と「グローバルIPアドレス」という概念はなかった。

 しかし、インターネットの急速な普及によってIPアドレスの枯渇問題が取り立たされる現在において、インターネットで通信するためには、少なくともIPアドレスは一意性がなくてはいけない。

 前回までIPアドレス空間枯渇問題を解決する方法としてサブネット、VLSM、CIDRを見てきたが、それらの概念でホストにIPアドレスを割り当てたとしても、インターネットを介して通信をしない、組織内部だけの通信に止まっているホストが少なくなかった。そういったホストに対して、インターネット上で一意性のあるIPアドレスを割り当てる必要はない。

 そこで、“インターネット=グローバルネットワーク”と捉え、「グローバルネットワーク」に対して、インターネットを介さない、閉じられたネットワークのことを「プライベートネットワーク」と名づけたのである。

 従来のアドレス体系は、「グローバルネットワーク」に通用するものであるため、このアドレスを「グローバルIPアドレス」とした。そして、「プライベートネットワーク」だけに適用できるアドレスとして、新たに「プライベートIPアドレス」という概念を考え出した。「グローバルIPアドレス」は、公的な割当機関が割り当てるのに対し、「プライベートIPアドレス」は、限られたアドレスの範囲内であれば、それぞれの組織の管理者が割り当てることができる。

 「グローバルIPアドレス」は、「グローバルネットワーク」「プライベートネットワーク」のいずれにも適用できるが、「プライベートIPアドレス」は「プライベートネットワーク」しか適用できない。

コラム:普及が待たれるIPv6

 IPアドレスの枯渇問題について究極の解決法は、IPアドレスの長さを128ビットとしたIPv6である。アドレス数は単純に計算すると2の128乗、IPv4のアドレス数の43億の4乗という途方もない数字になる。

 IPv6技術は早くから確立していたものの、なかなか普及が進まなかった。プライベートIPアドレスの運用でIPv4の寿命が延びたことに加え、プライベートIPアドレスの運用がセキュリティにも有効であるため、IPv6の普及が遅れてしまったともいわれている。
 なお、IPv6にもプライベートIPアドレスの概念がある。


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プライベートアドレスの考え方

 「株式会社キーマンズネット物産」があるとする。本社は東京にあり、大阪に支社がある。これから大阪支社の高橋さん、本社営業部の山田さんがそれぞれ、本社総務部の佐藤さんに書類を送るケースを考えてみよう。

本社営業部の山田さんの場合

本社営業部の山田さんの場合、総務部とはフロアは違うが同じビルにあるので、社内メール便を使う。書類を封筒に入れ、封筒のあて先に以下のとおり記入する。「総務部佐藤様」同じ会社内なので、いちいち「東京都千代田区丸の内3-8-1 株式会社キーマンズネット物産」と書かなくてもよい。

大阪支社の高橋さんの場合

書類を封筒に入れ、封筒のあて先に以下のとおり記入する。
東京都千代田区丸の内3-8-1 株式会社キーマンズネット物産
そして、郵便ポストに投函する。

 大阪支社の高橋さんが、もし「総務部佐藤様」だけで郵便ポストに投函したらどうなるだろうか。

 日本中、総務部のある会社は、たくさんあるだろうし、佐藤さんという名の社員もたくさんいるだろう。郵便局の人はどこにもっていいのか困ってしまう。

 この例では、郵便のシステムが「インターネット」=「グローバルネットワーク」に相当する。郵便システムに通用するアドレス「東京都千代田区丸の内3-8-1 株式会社キーマンズネット物産」…これがプライベートアドレスに対しての「グローバルアドレス」である。

 これに対し、社内メール便のシステムが「プライベートネットワーク」に相当する。キーマンズネット物産の内部だけで通用するアドレス「総務部佐藤様」、これがネットワークで言うところの「プライベートアドレス」である。

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