ネットワーク構成入門:　足りないＩＰアドレス

　現在使われているIPアドレスの仕組みでは、数億のコンピュータやパソコンに個別のアドレスを割り付けることができますが、これだけ情報化が進んでくると、この台数では足りなくなりそうです。より多くのアドレスを割り付けられるIPv6(アイ・ピー・ブイ・シックス：Internet　Protcol Version 6 )がありますが、まだまだ普及に時間がかかります。IPアドレスには、プライベートアドレスという考え方があり、これを使うと現在のIPアドレスを有効に使うことができます。

　図3.7-1は前に出てきたイントラネットです。このようなイントラネットの場合は、外部のインターネットにまったく接続していないため、自由にＩＰアドレスを使えることになります。但し、かってにIPアドレスを使っていると、このイントラネットをインターネットに接続した場合混乱がおきるので、現在のIPアドレスの体系では表3.7-1のように内部でクローズするようなネットワークの場合に使うIPアドレスの範囲を決めていて、これをプライベートアドレスと呼んでいます。
　通常イントラネットでIPアドレスを使う場合、このプライベートアドレスを自由に使用できますが、前提としては、このアドレスがインターネットの世界には見えないようにする必要があります。

表 3.7-1 ブライベートアドレス

　図3.7-2は前に出てきたインターネットへつなぐ場合です。この時のＩＰアドレスはプロバイダーから割り付けられたアドレスを使用します。ブライベートアドレスに対して世界中で一意に決まるるようなIPアドレスのことをグローバルアドレスと呼んでいます。各パソコンにグローバルアドレスを割り付けている場合、パソコン自体インターネットの世界で直接認識されているといえます。（今までの説明で当然グローバルアドレスの値で表示しなければいけないところがありましたが、架空のIPアドレスを使いたかったためプライベートアドレスで表現してきたところがあります。）

　図3.7-3には、プライベートアドレスを使っているイントラネットをインターネットにつなげた状態を示しています。プライベートアドレスのままだと、インターネットの世界でどのパソコンかわからないため、ここではNAT(ナット：Network Address Translator：意味としてはネットワークのアドレスを変換するもの)を使用しています。NATではあらかじめ使用するグローバルアドレスとプライベートアドレスの対応を設定しておくことにより、例えば192.169.0.2のパソコンからインターネットにアクセスする場合は210.225.115.1のアドレスからアクセスするようにみえます。
　この場合、使用するグローバルアドレスは正式に取得したものでなければいけません。それでは、はじめから各パソコンにグローバルアドレスを割り付けておけばいいように思えますが、ＮＡＴにはＩＰアドレスの不足を解決する利点があります。たとえば、グローバルアドレスの割付が１６個しかもらえなくて、内部で使用するパソコンが３０台あったとします。このとき、ＮＡＴを１６個のアドレスを３０台で共有して使うように設定しておけば、３０台のパソコンがインターネットにアクセスできることになります。例えば、210.225.116.1のグローバルアドレスをあるパソコンが使っていたとします。そのパソコンのインターネットのアクセスが終わったら、そのグローバルアドレスを別のパソコンが使うという動作になります。もちろんグローバルアドレスは１６個しかありませんから、１６台のパソコンがインターネットを使っているときに１７台目がインターネットにアクセスしようとしてもできません。

　ＮＡＴを使用しても、同時にアクセスできるパソコンの台数は取得しているグローバルアドレスの数です。そこで、グローバルアドレスとプライベートアドレスを結びつける別の方法としてＩＰスマカレードという方法があります。図3.7-4に示しましたが、１つのグローバルアドレスと複数のグローバルアドレスを同時に対応付けます。こけは各プライベートアドレスからのインターネットのアクセス内容を細かく記憶していて、インターネットから戻ってきたデータの内容をもとに、どのブライベートアドレスに返すものか判断するという処理を行っています。
　ダイアルアップルータの場合は、プロバイダからダイアルアップした時一つのＩＰアドレスしか割り付けられないのに、内部の複数のパソコンが同時に使用できるのは、このＩＰマスカレードの機能を使っています。

　ここで説明してきたＮＡＴやＩＰマスカレードの機能は、主にルータ内に組み込まれています。また、図37-5のようにプロキシーサーバでもグローバルアドレスからのインターネットの世界へのアクセスが可能です。この場合PROXYサーバには、外用と内用のふたつのネットワークを接続するため、２枚のネットワークカードを持ち、それぞれグローバルアドレスとローカルアドレスを割り付けて使用します。いままではっきりとは説明しませんでしたが、ルータやファイアーウォール等のネットワークとネットワークをつなぐ装置はこのように、２つのネットワークの口があり、それぞれに橋渡しをしています。

　ここまでの説明で、ダイアルアップルータのしくみはほんど理解できたと思います。ダイアルアップルータの持つ、もう一つ重要な機能にDHCP(ディー・エイチ・シー・ピー：Dynamic Host Configuration Protocol：意味としては各コンピュータの設定を自動的（動的）に決めるプロトコル)があります。図3.7-6にその役割を示しました。例えば、あなたがノートパソコンを持っていて、家でダイアルアップルータに接続し、学校ではＬＡＮにつないで使うとします。ほとんどの場合、それぞれのネットワークで使うＩＰアドレスの番号が違うため、あなたは、学校と家で使う場合、それぞれのTCP/IPの設定をし直すことになるでしょう。
　このような場合ＤＨＣＰの機能を使うと問題が解決できます。ＤＨＣＰに対して図のように使えるＩＰを問い合わせると、ＩＰアドレスが戻ってきます。パソコンはこのアドレスを設定して使えばいいわけで、ほとんどのパソコンでこのやりとりから設定まで自動的に行える機能を内蔵しています。学校などで使用するパソコンの台数が多い場合、一台一台設定していると大変なので、このＤＨＣＰのサーバをネットワークに用意していると運用が楽になります。ＤＨＣＰはＩＰアドレスだけでなく、いままで説明してきたＤＮＳサーバのＩＰアドレス、ゲートウェイなどの値も自動的に設定できます。
　ただし、パソコンが故障しているとき、どのパソコンの動作がおかしいか等ＩＰアドレスをもとにして探し出すことがありすますが、ＤＨＣＰを利用した場合、どのパソコンにどのＩＰアドレスが割付られていか、すぐに判断できません。