IPアドレス
学習目標
- IPv4 アドレスを、2進数と10進数で相互に書ける。
- IPv4 と IPv6 の違いを、ビット数で説明できる。
- プライベートアドレスとNATの役割を説明できる。
| 学習の作業 | 時間の目安 |
|---|---|
| 読む（IPv4、IPv6、設定） | 20分 |
| 例を追う（2進数への変換、ping） | 15分 |
| 自力演習（段階別の練習） | 20分 |
| 振り返り | 5分 |
1. IPアドレス
TCP/IPを使う通信では、通信するコンピュータごとにIPアドレスという番号が付きます。現在広く使われているIPv4では、IPアドレスは32ビットです。2進数の32桁は、8ビットずつ4つに分けて10進数で書きます。
nビットなら 2n 通りを表せるので、IPv4 の32ビットは 232 = 4,294,967,296 通りです。
2. IPv6
インターネットに接続する機器が増えたため、アドレスが不足する問題が起きました。IPv6は128ビットで、16ビットごとに16進数で表し、:（コロン）で区切ります。0の並びは省略できます（例: 2001:db8:0:3456:308c::）。
3. IPアドレスの設定
インターネットに直接つながる機器にはグローバルアドレスを割り当てます。家庭や学校のLANではプライベートアドレスを使い、DHCPという仕組みで自動的に割り当てることが多いです。プライベートアドレスをグローバルアドレスに変換して外部と通信する仕組みがNATです。
例: 疎通の確認
ping コマンドで、相手に届くかを確かめます。応答が返ると、相手までの応答時間（ms）と TTL（生存時間）が表示されます（表示例の数値は、この教材の説明用の例）。応答がない場合は「宛先ホストに到達できません」と表示されます。
段階別の練習
易（基本の確認）
- IPv4 のアドレスは何ビットか。
答えと解き方
32ビット。 - IPv6 のアドレスは何ビットか。
答えと解き方
128ビット。
標準（手順を組み合わせる）
- 192.168.0.101 の3番目の値 0 を2進数8桁で書きなさい。
答えと解き方
0000 0000。 - IPv4 で表せるアドレスは何通りか。
答えと解き方
232 = 4,294,967,296 通り。
共通テスト形式（読み取りと判断）
- 家庭のLANの機器に割り当てる、192.168.x.x のような番号の種類は何か。
答えと解き方
プライベートアドレス（家庭や学校などのLAN内で使う）。 - NAT の役割を1文で説明しなさい。
答えと解き方
プライベートアドレスとグローバルアドレスを変換し、LAN内の機器がインターネットと通信できるようにする。
振り返り
- IPv4 と IPv6 のビット数の違いを、アドレスの数の違いとして説明できましたか。
- プライベートアドレスとグローバルアドレスの使い分けを説明できましたか。