IPアドレスの仕組みをやさしく解説 — プライベート・グローバル・IPv6を図解

公開: 2026年6月　カテゴリ: ネットワーク入門

「自分のIPアドレスを調べたら、家のPCに出た番号とサイトに表示された番号が違った」——この“あるある”の正体が、プライベートIPとグローバルIPの違いです。この記事では、IPアドレスの基本から、2種類のIPの使い分け、NAT、IPv4枯渇とIPv6までを、図解でひととおり理解できるように解説します。

IPアドレスとは — インターネット上の「住所」

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（番号）です。手紙を届けるのに住所が必要なように、データ（パケット）を正しい相手に届けるにはIPアドレスが必要です。私たちが普段使う「infravis.dev」のようなドメイン名は人間用の名前で、通信の直前にDNSという仕組みでIPアドレスに変換されます（この流れはDNS名前解決の可視化で目で追えます）。

いま広く使われているIPv4は、192.168.1.10 のように0〜255の数字を4つ並べた形です。1つの数字（オクテット）は8ビットなので、全体で32ビット。組み合わせは約43億通りあります。

プライベートIPとグローバルIP

IPアドレスには、大きく2種類あります。

グローバルIP … インターネット上で世界にひとつだけの住所。世界中の誰からでも届く公の住所です。
プライベートIP … 家庭や社内など閉じたネットワークの中だけで使う住所。別の家と番号が重複してもかまいません（あなたの家の 192.168.1.10 と、隣の家の 192.168.1.10 は別物）。

図1: 家庭内はプライベートIP、外に出るときはルーターのグローバルIP1つを共有する（※IPは説明用の例）

プライベートIPの範囲は決まっている

プライベートIPとして使ってよい範囲は、RFC1918という文書で次のように決められています。この範囲外はすべてグローバルIP（世界の誰かに割り当てられている）です。

範囲	表記	主な用途
10.0.0.0 〜 10.255.255.255	10.0.0.0/8	大規模ネットワーク
172.16.0.0 〜 172.31.255.255	172.16.0.0/12	中規模
192.168.0.0 〜 192.168.255.255	192.168.0.0/16	家庭用ルーターの定番

家庭用ルーターで 192.168.x.x をよく見るのはこのためです。8.8.8.8（GoogleのDNS）のような番号はこの範囲外なので、グローバルIPだと分かります。

NAT — プライベートIPが「化けて」外に出る

プライベートIPはインターネットにそのまま出られません。そこでルーターが、プライベートIPを自分のグローバルIPに変換して外と通信します。これがNAT（Network Address Translation）です。さらに、送信元のポート番号を機器ごとに変えることで、1つのグローバルIPを多数の機器で共有できます（これをNAPT／IPマスカレードと呼びます）。

図2: NAPTはポート番号で機器を見分ける。だから家中の機器が1つのグローバルIPで外に出られる

この「化け方」は動かして見ると腑に落ちます。プライベートIP⇄グローバルIPの可視化で、パケットの送信元IPが書き換わり、変換テーブルに記録される様子をステップごとに確認できます。

なぜIPv6が必要になったのか

IPv4のグローバルIPは約43億個。多そうに見えますが、世界中のスマホ・PC・IoT機器に配るにはまったく足りません（IPv4アドレス枯渇問題）。NAPTで「1つのグローバルIPを多数で共有」してしのいできましたが、根本解決として登場したのがIPv6です。

IPv6は 2400:xxxx:... のようにコロン区切りの128ビットで、アドレス数は約340澗（約3.4×10³⁸）——事実上、無限といっていい量です。数が潤沢なので、IPv6ではNATを使わず機器に直接グローバルアドレスを割り当てるのが一般的です。

図3: IPv4とIPv6。日本の光回線（IPoEなど）では標準でIPv6が使われることも増えている

🌐 自分のグローバルIPを確認するなら：当サイトのグローバルIPアドレス確認で、いまあなたがインターネットから見えている住所（IPv4/IPv6の判別つき）を表示できます。家のPCの ipconfig（Windows）や ip a（Linux/Mac）で見えるプライベートIPと、見比べてみてください。

サブネットの考え方（少しだけ発展）

IPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」に分かれます。どこまでがネットワーク部かを示すのが /24 のようなプレフィックス長（サブネットマスク）です。192.168.1.0/24 なら先頭24ビットがネットワークを表し、残り8ビット（＝256個）が各機器用。プレフィックスを1増やすと、ネットワークは半分ずつに分割されていきます。この分割の様子はサブネット分割の可視化で、実際に計算しながら確認できます。細かい計算はCIDR計算機にまかせるのが実務では速いです。

よくある質問

Q. IPアドレスから個人が特定されますか？
A. グローバルIPだけで氏名や住所が分かることはありません。おおよその地域や契約プロバイダが推定できる程度です。ただしプロバイダは契約者情報と紐づけて管理しているため、法的手続きがあれば追跡され得ます。

Q. なぜサイトによって表示IPが違うことがあるの？
A. 主に2つの理由です。①IPv4とIPv6の両方を持っているため、接続先の対応状況で表示が変わる。②途中にプロキシ（中継）が挟まると相手にはプロキシのIPが届く、というものです。どちらもネットワークの仕組みどおりの現象です。

Q. IPアドレスは固定できますか？
A. 多くの家庭向け回線はグローバルIPが動的（時々変わる）です。固定したい場合は「固定IP」サービスの契約が必要です。プライベートIP側は、ルーターのDHCP設定で機器ごとに固定できます。

まとめ

IPアドレスは「インターネットの住所」。家庭内はプライベートIP、外に出るときはグローバルIPをNATで共有する——この3語で全体像がつかめます。IPv4の枯渇を受けてIPv6への移行も進行中です。仕組みを「動く図」で見ると定着が早いので、下の関連ページもぜひ触ってみてください。