IPアドレスとは何か

MACアドレスだけでは足りない理由

Stage01では、スイッチがMACアドレスを見てフレームを届けることを学びました。ですがMACアドレスは、いわば機器についた「製造番号」のようなもの。どの国の、どの建物にある機器かという情報は一切含まれていません。

たとえるなら、MACアドレスは名前のようなものです。「田中さん」という名前だけを頼りに手紙を届けようとしても、日本中に田中さんは何万人もいます。手紙を届けるには、名前だけでなく住所が必要ですよね。

ここで登場するのがIPアドレスです。IPアドレスは、ネットワーク上の機器に割り当てられる「住所」であり、どのネットワークの、どの機器かを表す番号なのです。

IPアドレスは「住所」、MACアドレスは「名前」

もう少し正確に整理しましょう。IPアドレス（IPv4）は32ビットの数字で構成され、ネットワーク部とホスト部という2つの部分に分かれています（この構造は次回以降で詳しく見ていきます）。

郵便の住所で考えると分かりやすいです。「東京都〇〇区〇〇町1-2-3 田中様」という宛名には、都道府県・市区町村という大きな地域を表す部分と、番地というその中の具体的な場所を表す部分がありますよね。IPアドレスも同じで、「どのネットワークに属しているか」と「そのネットワークの中のどの機器か」の両方を1つの番号で表現しているのです。

一方でMACアドレスは、住所ではなく機器そのものに刻まれた固有の番号でした。会社が変わっても人の名前が変わらないように、機器を別のネットワークに持っていってもMACアドレスは変わりません。しかしIPアドレスは、どのネットワークに接続するかによって変わる、まさに「住所」的な性質を持っています。

この違いは非常に重要です。ルータが離れたネットワーク同士をつなぐとき、頼りにするのはMACアドレスではなくIPアドレスです。IPアドレスという「住所」があるからこそ、地球の裏側にあるサーバーにも、正しい道筋をたどってデータを届けられるのです。

試験でのポイント

CCNA試験では、MACアドレス（レイヤ2で使う）とIPアドレス（レイヤ3で使う）の役割の違いがよく問われます。「同じネットワーク内の転送にはMACアドレス」「異なるネットワーク間の転送（ルーティング）にはIPアドレス」という住み分けを、混同しないようにしましょう。また、IPアドレスが「機器固有」ではなく「接続先ネットワークに依存する」番号である点も、引っかけ問題として狙われやすいポイントです。

IPアドレスが32ビットの数字だと聞くと、「2進数」という言葉が気になった方もいるかもしれません。次回はまさにその2進数を扱います。