IPV4 と IPV6 – IP アドレッシング スキームの違いは何ですか?

インターネットは私たちの最大の発明の 1 つです。

何百万人もの人々が 1 秒ごとにインターネットを使用しており、新しい仕事や新しい働き方の創出から、ニュースの消費方法や意思決定方法への影響まで、私たちの生活の多くの側面を変えてきました。

かなり前から存在していますが、それを支える基盤となる技術は発明以来それほど変わっていません.

この記事では、インターネット プロトコル (IP) について学びます。IP とは何か、どのように機能するか、およびさまざまなバージョンの違いについて説明します。

コンピュータがインターネット経由で通信する方法

一般に、コンピューターとデバイスは、インターネット上で相互に接続して通信します。その方法は、多数の海底ケーブルまたはワイヤレスのいずれかを使用します。

情報はパケットまたは小さなデータに分解され、ルーターによって正しい宛先に転送されて戻ってきます。

ただし、コンピュータが最初に通信するには、すべてのデバイスが理解できる共通の通信言語が設定され、普遍的に合意されている必要があります。

データ交換中の通信方法を標準化する必要性から、プロトコルが作成されました。

重要なプロトコルの 1 つは、インターネット プロトコルです。 、または IP。

インターネット プロトコルには、一連のルールを定義する特定の構文と、さまざまなネットワークを介してデバイス間で通信が行われる方法について指定された形式があります。基本的に、コンピューター間の通信が可能になります。

これらのルールは、次のような多くのことをカバーしています:

• ネットワーク上の各デバイスの識別と位置特定
• デバイスを相互に通信させる
• データのパケットのフォーマットと転送がどのように見えるかを指示する
• 各パケットが目的の宛先に到達する方法を決定する
• ルーターが可能な限り高速で効率的なパスを選択する
• エラーが発生した場合の対処方法を決定する

ネットワークに接続されたすべてのデバイスには、さまざまなネットワークで自分自身を識別する方法が必要です。

誰かに手紙を送りたい場合、郵便局が手紙の配達先を知ることができるように、その人の家を識別する方法が必要です。手紙を間違った人に届けたくない!

これが、手紙を送信するときに、宛先住所として受信者の一意の自宅住所を含め、返信先住所である一意の自宅住所も含める理由です。

各家には、それを際立たせ、識別する固有の住所があります。

同様に、インターネット上のコンピュータやデバイスを識別してデータを送信および交換できるようにする方法は、それらの IP アドレスを知ることです。

電子メールを誰かに送信するには、相手のコンピュータの IP アドレスを知っている必要があります。電子メールは、小さなチャンクまたはパケットに分割されます。正しい宛先に到達する方法は、各パケットに IP 情報も含まれているためです。

インターネット経由で何かを送信する場合、各パケットに宛先アドレスと返信アドレスが必要です。 IP アドレスは、コンピュータがお互いを見つけ、それぞれの場所を知る方法です。

インターネット プロトコルは、IP アドレッシングの形式の定義を担当しています。

IP アドレスとは?

IP アドレスはネットワーク アドレスであり、コンピューター ネットワークに接続するすべてのデバイスが 1 つを取得します。

IP アドレスは、特定の形式で記述された、デバイスに割り当てられた一意の一連の番号です。相互接続されたネットワーク内のすべてのデバイスをグローバルに識別します。

前述のように、各デバイスには一意の IP アドレスが割り当てられているため、パケットは正しい目的の宛先にルーティングされ、デバイスはインターネット経由で情報を送受信できます。

インターネット経由で情報を送信するために、IP アドレスを直接処理したり、暗記したりする必要はおそらくないでしょう。これらはすべて舞台裏で行われています。

興味があり、自分の IP アドレスを知りたい場合は、Google.com にアクセスして「What's my IP」と入力すると、最初の結果に一意のアドレスが表示されます。

そうは言っても、次のセクションで説明するように、いくつかの異なるタイプの IP アドレスがあります。

プライベート IP アドレスとパブリック IP アドレス

誰もがパブリックとプライベートの 2 種類の IP アドレスを持っています。

パブリック アドレスは、インターネット サービス プロバイダー (ISP) によってホーム ルーターに与えられ、ローカル ネットワーク全体のプライマリ アドレスです。

自宅には、複数のラップトップ、スマートフォン、またはタブレットがある場合があります。各デバイスには独自の IP アドレスがありますが、それらはすべて同じメインのパブリック IP アドレスの下にあります。

これにより、自宅のすべてのデバイスがメインのパブリック IP アドレスを介してインターネットに接続されます。

パブリック IP アドレスは一意です。つまり、特定の時点で同じ IP アドレスが 2 つ使用されることはありません。

前述のように、自宅に多数のデバイスがある場合、それぞれに固有の IP アドレスがあります。このアドレスはプライベート IP アドレスであり、インターネットに直接アクセスすることはできません。

これらのデバイスはルーター (パブリック IP アドレスを持つ) を介してインターネットに接続するため、ルーターはインターネットに接続する前に、各デバイスを個別に識別して認識する方法が必要です。

ルーターがこれを行う方法は、各デバイスに個別のプライベート IP アドレスを割り当てることです。次に、デバイスがインターネットに接続するたびにそのアドレスを記憶します。

動的 VS 静的 IP アドレス

パブリック IP アドレスは、動的と静的の 2 つのカテゴリに分けられます。

デバイスがインターネットに接続されると、インターネット サービス プロバイダーは、接続を維持している間、利用可能な IP アドレスの 1 つを提供します。これにより、デバイスはデータを送受信できるようになります。

次回インターネットに接続するとき、ISP は別のサービスを提供します。 IPアドレス。これは、インターネットに接続するたびに、異なる IP アドレスを持つことを意味します。これが、このタイプの IP アドレスが動的と呼ばれる理由です。常に変化しています。

一方、静的 IP アドレスは変更されません。固定アドレスです。アドレスは一度提供されると、同じままであることが期待できます。

静的 IP アドレスは、多くの場合、DNS サーバーによって使用されます。 DNS サーバーは、Web サイトを構成するファイルを格納する大規模なコンピューターです。彼らの仕事は、Web サイトを表示したいユーザーから要求されるたびに、これらのファイルを送信することです。

IPv4 と IPv6 – 違いは?

IPv4 アドレスとは?

IPv4 は、インターネット プロトコルの最初のバージョンであり、最も広く使用されています。

1980 年に初めて発売され、今日まで使用されています。

これは 32 ビット アドレスで、4 つのブロックで構成されています。各ブロックはドットで区切られています。

次のようになります:

XXX.XXX.XXX.XXX

各ブロックは最大 3 桁に収まり、ブロック内の数字は 0 から 255 までの 10 進数 です。

IP アドレスの例:

142.250.185.206

別の例を次に示します:

69.171.250.35

これらの 10 進数は、コンピューターが直接理解できる唯一の言語である機械語である 2 進数に変換されます。

これらの 10 進数は、2 進数では、実際には 8 つの 2 進数 (またはビット) の 4 つのブロックです。

これが 32 ビット アドレスと呼ばれる理由です。これは、一連の 32 の 2 進数で構成されるアドレスです。

たとえば、先ほど見た住所 142.250.185.206 です:

10001110.11111010.10111001.11001110

ボンネットの下で、バイナリで。

だから、2^32 合計 4,294,967,296 個の一意のアドレスです。これは、IPv4 がインターネットに接続する各デバイスに提供できる IP アドレスの制限です。

この大きな数で十分だと思うでしょう。しかし、人口が増加し続け、各人が所有するデバイスの数が増えるにつれて (そして各デバイスには独自の IP アドレスが必要になるため)、かなり長い間アドレスが不足しています。

IPv6 とは?

IPv6 は、1998 年に初めて展開されたインターネット プロトコルの最新バージョンです。

これは IPv4 の後継であり、将来的にゆっくりと移行する予定です。

IPv4 は数値アドレスですが、IPv6 は 16 進数の英数字を使用します。つまり、数字と が含まれています。

IPv4 がそれぞれ最大 3 桁の数字を含む 4 つのブロックを使用する方法で、IPv6 はそれぞれ 4 つの 16 進数文字を含む 8 つのブロックを使用します。

IPv4 では、各ブロックはドット (.) で区切られます。 ）。 IPv6 では、各ブロックはコロン (:) で区切られます ).

したがって、IPv6 アドレスは次のようになります。

XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX

例:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

これは 128 ビットのアドレスで、2^128 あることを意味します

つまり、インターネットで使用できるアドレスは 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 あるということです。

それは 34010 億です これで十分です!

結論

そして、あなたはそれを持っています！これで、インターネット プロトコルの基本を理解できました。これは、すべてのコンピューターとデバイスが相互に接続し、情報を送受信できるようにするために使用する基盤となるテクノロジです。

また、IPv4 と IPv6 の基本的な違いについても学びました。つまり、IPv6 は IPv4 よりもはるかに多くの IP アドレスを提供します。

インターネットのしくみについて詳しく知りたい場合は、freeCodeCamp の YouTube チャンネルで、コンピューター ネットワーキングの基礎を説明しているこのビデオをご覧ください。

読んでくれてありがとう。楽しく学べます😊