インターネット通信の基本　IPアドレス・ドメインとは？

インターネットの普及によって、私たちは日常的にWebサイトにアクセスしたり、メールを送れるようになりました。ですが、アクセスしたいWebサイトに正しくアクセスできたり、正しい相手にメールを送ることができるのはどうしてか、考えたことはあるでしょうか。Webサイトにアクセスする際にはURL、メールを送る際にはメールアドレスが必要ですが、根本の技術に「IP」「ドメイン」が使用されています。今回は、インターネットでの通信を可能にするIPアドレス/ドメインについて詳しく説明します。

IPアドレス

IPアドレスとは、簡単に言うと通信する相手を識別するインターネット上の住所です。 私たちはお互いのIPアドレスを指定することで、インターネットでの通信ができます。

手紙を例に考えてみましょう。手紙を送るとき、送る相手の住所を書かなければ相手の家へ届きません。同じように、手紙を受け取った相手は、発送者の住所を知らなければ手紙を送り返すことができません。

IPアドレスも実世界での住所と同じ役割を果たしていて、通信したい相手のIPアドレスを指定し、同じように相手も発信者のIPアドレスを指定することで、インターネットで通信が可能になります。

IPアドレスの管理

現在、IPアドレスはIPv4とIPv6の2種類があります。

IPv4は192.0.2.1、IPv6は2001:db8::1のように、両者とも(英)数字の複雑な組み合わせで設定されているので、IPアドレスを直接記憶することは困難です。ですので、IPアドレスはそれぞれのIPアドレスに対応する名前をつけて管理されています。

例えば、本来は数字の羅列であるIPアドレスが設定されているITRAのWebサイトは、そのWebサイトのIPアドレスに対応するURL、「https://www.itra.co.jp」という名前が付けられています。

IPアドレス管理の階層化

インターネット上では、名前空間と呼ばれる空間をインターネット全体で共有しています。名前空間とは「個人や組織を特定できる唯一の名前を付けなければならない空間」です。インターネットの世界では、同じ英数字の並びのIPアドレスや、それに対応する名前の被りはありません。

インターネット初期は、1つの機関でこの名前空間を管理していましたが、IPアドレス申請の増加に伴って、名前空間の一部の管理を他の機関に任せることにしました。これが「階層化」と「委任」です。委任先の機関もIPアドレス情報を管理仕切れなくなったら、また他の機関に名前空間の一部を委任することができます。

ドメイン

ドメインとは、それぞれの名前空間が包括する範囲のことです。そして、そのドメインにつけられた名前をドメイン名と言います。

コンピューター的にはIPアドレスだけで通信先を特定できますが、人間にとってIPアドレスはあまりに複雑であるため、人間が理解しやすいような名前を設定しました。

ドメイン名の仕組み

WebサイトのURLやメールアドレスの「~~~.co.jp」「~~~@〇〇〇.com」という表記を何度も見たことがあると思いますが、これがドメイン名に当たります。

~~~.co.jp ~~~@example.com ※下線部がドメイン名

ドメインは「.(ドット)」で繋げる形で構成されていて、それぞれの文字列をラベルと呼びます。省略されていますが、一番右のjpにも「ルート」と呼ばれる「.(ドット)」がついており、ドメインはそのルートを起点として一番右にあるラベルをTLD(Top Level Domain)といいます。.jpや.comというよく見かける文字列はTLDに当たります。TLDに続いて2番目、3番目のラベルはそれぞれ2LD(2nd Level Domain)、3LD(3rd Level Domain)と呼びます。

ドメイン名の見方

TOP、2nd、3rdとあるのでお気づきかと思いますが、ドメインには上下関係があります。

www.itra.co.jp

これはITRAサイトのドメイン名です。省略されているルートを起点に.jpがTLD、.coが2LD、.itraが3LDに当たりますが、これはルートというドメインの中に.jpというドメインがあり、その.jpというドメインの中に.coというドメインがあり、その.coというドメインの中に.itraというドメインがあるということを表しています。

.jpは日本にあることを、.coは企業であることを表していることを踏まえてITRAサイトのドメイン名を見てみると、www.itra.co.jpからは 「日本にある企業、『ITRA』」のWebサイトということが読み取れます。

階層化による効率的な管理

IPアドレスと同様に、ドメインも階層化して管理されています。 「階層化」と「委任」には、管理の負担を軽減するというだけでなく、名前の重複の確認をする際に、対応するドメイン内をチェックするだけで済むというメリットがあります。

この場合であれば、～.jpというドメイン名であればjpの空間を、～.co.jpであれば上の階層にjpを持つcoの空間内で名前の被りがないかを確認するだけで、全体でその名前がたった1つ存在することができます。

名前空間の委任によって管理を階層化することで、作業の無駄を極限まで省くことが可能となりました。この分割管理のシステムは、後に紹介するドメインの仕組みにも深く関わっています。

ドメインを分散管理するメリット

ドメインも階層化による分割管理のメリットがあります。それは、ドメイン名の設定の幅が広がるという点です。

ドメインが階層構造で管理されているということは、複数のラベルを使用したドメイン名を設定できるということを表しています。つまり、もしドメインが階層構造で管理されていなかった場合、ドメイン名にラベルを1つしか使うことができません。その場合、日本にあることを示す「.jp」や、企業を表す「.co」が名前空間の中で1つしか存在できないため、ドメイン名の設定の幅がとても狭まってしまいます。 IPアドレスもドメインも、階層構造によって効率的に管理されています。

まとめ

IPアドレス/ドメインがどういう役割を果たしているか、ご理解いただけたでしょうか。インターネット上にも住所のようなものが存在することが分かると、インターネットの仕組みが少し分かったような気になれますね。今回紹介したIPアドレス/ドメインに深く関連しているDNSについての記事も併せてご覧ください。

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WebMedia参考記事

ドメインとDNSの違いを理解していますか？

https://www.itra.co.jp/webmedia/domain_dns_difference.html

ドメインとDNS。名前は聞いたことがあるけど違いが分からないという方も多いのではないでしょうか？ インターネットの根幹...