IPv4（アイピーブイフォー）

IPv4（アイピーブイフォー）とは、インターネット上の機器を識別するためのIPアドレスの規格のうち、もっとも古くから使われ、現在も広く普及しているバージョン4の規格です。「192.168.1.1」のように、0から255までの数字を4つ並べて表記します。

現実世界に例えると、IPv4は「4桁の区画番号で表された住所の割り振り方式」のようなものです。あらかじめ決められた桁数の中で住所を割り当てていくため、街が発展して家が増え続けると、いつか割り当てられる住所が足りなくなってしまいます。

IPv4の表記方法

IPv4アドレスは、内部的には32ビット（0と1が32個並んだ形）で管理されています。人間が読みやすいよう、これを8ビットずつ4つに区切り、それぞれを0〜255の10進数に変換してドットでつなげた形式で表記されます。

ネットワーク部とホスト部

IPv4アドレスは、単なる1つの番号ではなく、「どのネットワークに属しているか」を示すネットワーク部と、「そのネットワーク内のどの機器か」を示すホスト部の2つに分かれています。郵便の住所に例えると、ネットワーク部が「〇〇町〇丁目」にあたる地域の情報、ホスト部が「〇番地」にあたる個別の家を指す情報です。

この区切りの位置は固定ではなく、サブネットマスクによって「先頭から何ビットまでがネットワーク部か」が決められます。たとえば「192.168.1.10」でサブネットマスクが「255.255.255.0」の場合、先頭24ビット（192.168.1）がネットワーク部、残りの8ビット（10）がホスト部となります。

IPアドレスの枯渇問題

IPv4で表現できるアドレスの総数は、32ビットで約43億通りです。インターネットが世界中に広まり、パソコンやスマートフォン、家電までがネットワークにつながるようになった結果、この約43億という数では足りなくなる「IPアドレスの枯渇」という問題が発生しました。

IPv6との違い

枯渇問題への対応

アドレス不足を補うため、1つのグローバルIPアドレスを複数の機器で共有する「NAT」や、社内など限られた範囲でのみ使える「プライベートIPアドレス」といった仕組みが広く使われるようになりました。加えて、アドレス数を大幅に増やしたIPv6への移行も進められています。

現在の状況

IPv6への移行が進む一方で、既存の膨大な機器やシステムがIPv4を前提に作られているため、IPv4は今もインターネットの中心的な規格として使われ続けています。多くの環境では、IPv4とIPv6の両方に対応する「デュアルスタック」という形で並行して運用されています。

あわせて知っておきたい用語

• IPアドレス：
  ネットワーク上の機器を識別するために割り振られる番号です。
• IPv6：
  アドレス数を大幅に拡張した、新しいIPアドレスの規格です。
• NAT：
  プライベートIPとグローバルIPを相互に変換する仕組みです。
• サブネットマスク：
  IPアドレスのうち、どこまでがネットワーク部かを示す情報です。
• グローバルIPアドレス：
  インターネット上で世界的に一意となるIPアドレスです。