IPアドレス

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ブロードキャストアドレス徹底解説

放送宛先とは、繋がっている機器全体に一度に情報を送るための特別な宛先のことです。特定の機器を狙って送るのではなく、繋がっている機器全体を宛先として指定することで、一度の情報送信でたくさんの機器に情報を届けることができます。これは、繋がっている機器を見つけ出したり、システム全体にお知らせを送ったりなど、様々な場面で使われています。例えるなら、街中で拡声器を使って情報を伝えるようなものです。特定の人にだけ伝えるのではなく、その場に居合わせた人みんなに声が届きます。同じように、放送宛先に送られた情報は、ネットワークに参加しているすべての機器が受け取ります。この仕組みは、例えば、新しくネットワークに参加した機器が自分の場所を周囲に知らせる時などに役立ちます。新しく参加した機器は、自分の名前や提供するサービスなどを放送宛先に送ることで、他の機器に自分の存在を知らせます。また、システム全体に重要な情報を伝える際にも利用されます。例えば、システムの緊急停止や設定変更の通知など、すべての機器がすぐに知る必要がある情報を伝える際に、放送宛先を使うことで迅速に情報を共有できます。放送宛先の具体的な形式は、ネットワークの大きさや種類によって異なっています。小さな家庭内ネットワークと大きな企業ネットワークでは、使われる宛先の形式が違います。しかし、どのような形式であっても、ネットワーク全体への一斉送信を可能にするという目的は同じです。適切な宛先形式を使うことで、無駄な情報送信を避け、ネットワークの効率を保つことが重要です。このように、放送宛先はネットワーク全体の機器への一斉送信を実現する重要な仕組みであり、様々な場面で活用されています。

RARP：機器アドレスからIPアドレスを知る仕組み

コンピュータなどの機器がネットワークにつながるためには、それぞれの機器に割り当てられた住所のようなものが必要です。これを「インターネット・アドレス」と呼びます。このアドレスがないと、他の機器と情報のやり取りができません。機器には、製造段階で付けられた固有の番号である「機器アドレス」というものも存在します。これは、いわば機器の生まれつきの名前のようなものです。「逆アドレス解決手順」は、この機器アドレスからインターネット・アドレスを知るための仕組みです。機器アドレスは分かっているけれど、インターネット・アドレスが分からない機器が、ネットワーク上で「逆アドレス解決手順」を使って問い合わせを行い、自分のインターネット・アドレスを教えてもらうのです。この仕組みは、情報を保存する装置を持たない機器にとって特に重要です。このような機器は、電源を入れるたびに自分のインターネット・アドレスを知らなければなりません。「逆アドレス解決手順」のおかげで、これらの機器もネットワークに接続し、必要な情報を取得できるようになります。たとえば、新しく職場に来た人が自分の机の場所を分からないとします。自分の名札は持っているけれど、机には名前が書いてありません。そこで、受付の人に名札を見せて自分の机の場所を聞けば、教えてもらえるでしょう。「逆アドレス解決手順」は、これと同じように、機器が自分の機器アドレスを使ってインターネット・アドレスを調べるための仕組みなのです。「逆アドレス解決手順」を使うことで、ネットワークの初期設定が簡単になり、機器の管理も容易になります。多くの機器がネットワークにつながる現代社会において、これは大変便利な仕組みと言えるでしょう。ただし、「逆アドレス解決手順」は、問い合わせの範囲がネットワーク内に限られます。そのため、近年では、より広範囲に対応できる「動的ホスト構成手順」が主流となっています。

家庭で活躍！NAPTの仕組み

家庭や会社といった、限られた場所で使う、特別な番号（プライベートIPアドレス）を持った機器がたくさんあるとします。これらの機器は、そのままでは広いインターネットの世界へ出ることができません。なぜなら、インターネットで使うための世界共通の番号（グローバルIPアドレス）を持っていないからです。そこで登場するのが、ネットワークアドレスポート変換、略してNAPTです。NAPTは、まるで家の玄関のような役割を果たします。NAPTはプライベートIPアドレスと、それぞれの機器が使う連絡窓口の番号（ポート番号）を組み合わせて、一つのグローバルIPアドレスと、それに対応する連絡窓口の番号に変換します。このようにすることで、複数の機器が一つのグローバルIPアドレスを共有して、インターネットにアクセスできるようになります。例えるなら、マンションの各部屋に個別番号（プライベートIPアドレス）があり、マンション全体には一つの表札（グローバルIPアドレス）があるようなものです。各部屋からの手紙（データ）は、NAPTという管理人が、部屋番号と手紙の宛名（ポート番号）を確認し、マンションの表札と手紙の宛名を書き換えて、外部へ送ります。そして、返ってきた手紙は、宛名を見て正しい部屋に届けます。このように、NAPTは限られたグローバルIPアドレスを有効活用できるという利点があります。さらに、NAPTにはもう一つ重要な役割があります。それは、外部からの不正アクセスを防ぐことです。NAPTは、内部の機器と外部のやり取りを監視し、許可されていないアクセスを遮断します。これは、家の玄関に鍵をかけるのと同じで、外部からの侵入を防ぎ、内部の機器を守ります。このように、NAPTはインターネットへのアクセスをスムーズにしつつ、セキュリティも守る、まさにネットワークの門番と言えるでしょう。

ＡＲＰ入門：仕組みと重要性

網状の繋がりをもつ情報網の中で、機器同士が情報をやり取りするには、互いの場所を特定する住所が必要です。この住所には、大きく分けて二つの種類があります。一つは論理的な住所で、人間にも分かりやすい数字で表現されます。もう一つは物理的な住所で、機器固有の番号で表されます。ＡＲＰは、住所解決手順の略で、この二つの住所を変換する役割を担います。たとえば、あなたが情報網の中の誰かに手紙を送りたいとします。あなたは相手の論理的な住所は知っていますが、物理的な住所は知りません。このとき、ＡＲＰを使えば、相手の論理的な住所から物理的な住所を調べることができます。具体的には、ＡＲＰは、「この論理的な住所を使っている機器は、どの物理的な住所を持っていますか？」という問いを情報網の中に投げかけます。すると、該当する機器が「その論理的な住所は私が使っています。私の物理的な住所はこれです。」と返事を送ります。こうして、あなたは相手の物理的な住所を知り、手紙を届けることができるのです。情報網は、多くの小区間に分割され、中継地点で繋がっています。ＡＲＰはこの小区間内で行われます。もし、相手が異なる小区間にいる場合は、中継地点が相手の物理的な住所を調べ、手紙を転送します。このように、ＡＲＰは情報網の中の機器同士が情報をやり取りする上で欠かせない手順なのです。ＡＲＰのおかげで、私たちは相手の物理的な住所を意識することなく、手軽に情報をやり取りすることができます。これは、情報網が円滑に機能するための重要な要素となっています。