ITパスポート｜IPアドレスとは？LAN・プロトコルを解説

simic / 文系のIT資格ノート

2026年7月17日 06:18

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ネットワークがつながるのは、機器に「住所」があり、みんなが「共通の約束ごと」を守っているからです。 住所にあたるのがIPアドレス、約束ごとにあたるのがプロトコル。この2つがつかめれば、第14章の前半はもう歩き切れます。

「LAN、WAN、TCP/IP、IPv6……アルファベットばっかりで、見た瞬間に閉じたくなる」と思っていませんか。わかります。でも大丈夫。今回はぜんぶ、手紙と住所の話に置きかえて進めます。

システム構成の回で、クライアントとサーバがレストランの注文のようにやりとりする、とお伝えしました。今回のテーマは、その注文と料理が「どうやって相手まで届いているのか」です。

この記事でわかること

LANとWANのちがい、そしてネットワークがつながるしくみの全体像
プロトコル（通信の共通の約束ごと）とTCP/IPの役割
IPアドレスの読み方（0〜255の理由・IPv4とIPv6・グローバルとプライベート）

この記事の要点（先に結論！）

ネットワークとは、コンピュータどうしをつないで、情報をやりとりできるようにしたしくみのことです。
LANとは建物の中など限られた範囲のネットワークで、WANとはその範囲を超えて離れた場所どうしをつなぐネットワークのことです。
プロトコルとは通信のための共通の約束ごとのことで、インターネットで標準的に使われているのがTCP/IPです。
IPアドレスとは、ネットワークにつながった機器につけられた「インターネット上の住所」のことです。IPv4は0〜255の数字を4つ並べた32ビットの住所で、全部で約43億個あります。
グローバルIPアドレスはインターネット上でそのまま通じる住所で、プライベートIPアドレスは家や会社の中だけで通じる住所です。

なお、この記事の出題範囲は、シラバスVer.6.5のテクノロジ系「大分類9 技術要素／中分類22 ネットワーク」にあたります（2026年7月時点）。

1. ネットワークとは？LANとWANのちがい

まず、いちばん大きな地図から見てみましょう。
ネットワークとは、コンピュータどうしをつないで、情報をやりとりできるようにしたものです。スマホで写真を送るのも、会社のプリンタで印刷するのも、ぜんぶネットワークの上で起きています。

そのネットワークを、範囲で2つに分けたのが、LANとWANです。

1.1 LAN＝敷地の中、WAN＝町の外へ出る道

たとえるなら、LANは家（敷地）の中、WANは町の外へ出る道です。

LAN（ラン。Local Area Network。限られた範囲のネットワーク）……建物の中や敷地の中など、範囲を区切ったネットワーク。あなたの家の無線LANや、オフィスの社内ネットワークがこれです。
WAN（ワン。Wide Area Network。広い範囲のネットワーク）……その範囲を超えて、離れた場所どうしをつなぐネットワーク。東京本社と大阪支社をつなぐ回線などがこれです。

ここでのコツは、「大きい・小さい」ではなく「範囲の内か外か」でとらえること。あなたの家の中はLAN、そこから外の世界へ出ていく部分がWANの側、という感じですね。シラバスも、身近な職場のネットワークがLANやWANで構成されていること、そしてそれぞれの意味を理解する、としています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

1.2 有線LANと無線LAN

LANのつなぎ方には、2つのやり方があります。

有線LAN……ケーブルでつなぐ。安定していて速い
無線LAN……電波でつなぐ。ケーブルがいらず、持ち歩ける

有線LANで広く使われている代表的な方式が、イーサネットです。「LANケーブル」と呼ばれている、あの四角い差込口のつなぎ方だと思ってください。

無線LANの規格には、Wi-Fi 4／5／6／6E のように世代の番号が付いています。数字が大きいほど新しい世代、とだけ押さえれば十分ですよ。

なお、通信の速さを表す単位は bps（ビーピーエス。bits per second＝1秒あたりに送れるビット数）で、伝送速度と呼びます。数字が大きいほど、たくさん運べるということですね。

2. プロトコルとは？＝通信の「共通する規則」

では、つながっただけで話は通じるのでしょうか。……通じないんです。
想像してみてください。日本語しか話せない人と、英語しか話せない人が向かい合っています。声は届いている。でも、中身が伝わらない。

そこで必要になるのが、プロトコル（通信の約束ごと）です。

たとえるなら、手紙のやりとりのルールです。封筒のどこに宛名を書き、どこに差出人を書くか。切手はどこに貼るか。みんなが同じ約束を守っているから、手紙は届くんですよね。もし人によって宛名の位置がバラバラだったら、郵便局はお手上げです。

これを正式にいうと、プロトコル（通信プロトコル）とは、情報の発信側と受信側が、共通する規則に従ってやりとりするための取り決めのことです。シラバスも、異なるシステム環境の間で通信するには通信プロトコルが必要であること、と説明しています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

メーカーもOSもバラバラの機械どうしがつながるのは、同じ約束に従っているから。 これがネットワークの一番の土台です。

2.1 TCP/IP：インターネットの標準セット

その約束ごとの中で、インターネットで標準的に使われているセットが TCP/IP（ティーシーピー・アイピー）です。TCPとIPという2つの代表選手の名前をとって、こう呼ばれています。
「インターネットの共通語」だと思ってください。世界中の機器が、この約束に従っているから会話できるわけですね。

2.2 代表的なプロトコルの名前

プロトコルは、用途ごとにたくさんあります。シラバスの用語例に挙がっているものを見てみましょう（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

TCP/IP……インターネットで使われる標準のセット
UDP（ユーディーピー）……確実さより速さを優先して届ける方式
DHCP（ディーエイチシーピー。Dynamic Host Configuration Protocol）……IPアドレスを自動で割り当てる（→ 4.2で解説します）
NTP（エヌティーピー。Network Time Protocol）……機器の時刻を合わせる
HTTP／HTTPS／SMTP／POP／IMAP／FTP……Web・メール・ファイル転送のための約束ごと

最後の並びは、名前だけ見ておけば大丈夫です。Webとメールの回（次回）で、実際の使われ方といっしょにじっくり扱います。 ここでは「用途ごとに専用の約束ごとがある」と気づければ十分ですよ。

3. IPアドレスとは？＝インターネット上の住所（この記事の山場！）

さあ、山場に来ました。ここが腹落ちすれば、今日は勝ちです。

ファイル管理の回で、「インターネット上の住所といえばIPアドレス。でもパスは1台のパソコンの中の道順だから、別もの」と、ひとことだけ触れました。今回は、その「インターネット上の住所」のほうが本編です。

IPアドレスとは、ネットワークにつながった機器1台1台につけられた、インターネット上の住所のことです。

住所がかぶっていたら郵便は届きませんよね。だからIPアドレスも、固有（＝重複しない）である必要があります。シラバスも、インターネットに接続されたコンピュータは固有のIPアドレスとドメイン名で管理されていること、としています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

3.1 なぜ0〜255の数字が4つなのか

いま広く使われている IPv4（アイピーブイフォー）という形式では、住所はこう書きます。

192.168.1.10

0〜255の数字を4つ、ドットで区切って並べるルールです。

「なぜ255まで？　中途半端じゃない？」と思いますよね。理由はシンプルです。

1つの数字が、8ビットぶんだからなんです。ビットは0か1の1桁ぶん（豆電球のスイッチ1個のON/OFF、でしたね）。それが8個並ぶと、組み合わせは 2の8乗＝256通り。そして、コンピュータは0から数え始めるので、上限は256−1で 255。だから 0〜255 になります。

そして、その8ビットの数字が4つあるので、

8ビット × 4 ＝ 32ビット

これがIPv4の住所の長さです。「192.168.1.10」という見慣れない数字の列も、32個のスイッチのON/OFFを、人間が読みやすく書き直したもの、というわけですね。

ちなみにシラバスが求めているのは「固有のIPアドレスとドメイン名で管理されていること」の理解までです（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。細かい計算に踏み込むより、まず「住所なんだ」という意味をつかむことを優先しましょう。

3.2 IPv4とIPv6：約43億個では足りなくなった

32ビットということは、作れる住所の数は 2の32乗＝4,294,967,296個。約43億個です。

……多いように聞こえますか？　でも思い出してください。世界の人口は80億人を超えています。しかも1人でスマホ、パソコン、テレビ、スマートウォッチ……と何台も持つ時代です。

そう、43億では足りなくなったんですね。

たとえるなら、電話番号の桁が足りなくなって増やしたのと同じ話です。そこで登場したのが IPv6（アイピーブイシックス）。住所の長さを 128ビット に増やした新しい形式です。

128ビットで作れる住所の数は、けた違いです。どのくらいかというと、事実上、使い切れないほど。数字で書くと40桁近くになるので、ここは「桁が違う」というイメージだけ持って帰ってください。

IPv4……32ビット。約43億個。いま広く使われている
IPv6……128ビット。事実上、使い切れないほどの数。IPv4の不足に対応するために作られた

4. グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス

ここで、さっきの例を思い出してください。192.168.1.10 です。

じつはこの住所、家や会社の中だけで通じる住所なんです。IPアドレスには、通じる範囲がちがう2種類があります。

グローバルIPアドレス……インターネット上でそのまま通じる住所。世界でかぶってはいけない
プライベートIPアドレス……家や会社の中（LANの中）だけで通じる住所。外では使わないので、よその家とかぶってもかまわない

4.1 なぜ、かぶってもいいのか

たとえるなら、住民票の住所と、マンションの部屋番号です。

住民票の住所は、日本中でかぶってはいけません（かぶったら郵便が届かない）。これがグローバルIPアドレス。いっぽう「101号室」という部屋番号は、世の中のあちこちのマンションにあります。でも困りませんよね。その建物の中でしか使わないからです。これがプライベートIPアドレス。

だから、あなたの家に「192.168.1.10」の機器があり、となりの家にも「192.168.1.10」の機器があっても、なんの問題もないんですね。外に出ていくときは、家の代表としてグローバルIPアドレスを持ったルーターが窓口になります。

ちなみに、「192.168」で始まる住所は、家庭やオフィスでよく見かけるプライベートIPアドレスです。範囲の数値を丸暗記するところまでは求められていません。「192.168で始まっていたら家の中の住所だな」と気づければ十分ですよ。

4.2 DHCP：住所を自動で配ってくれるしくみ

「でも、自分でIPアドレスを設定した記憶なんてないけど……？」と思いませんか。当然です。自動で配られているからなんですね。

その役目を果たすのが DHCP（ディーエイチシーピー。IPアドレスなどの設定を自動で割り当てるプロトコル）です。

たとえるなら、ホテルのフロントです。チェックインすると、空いている部屋の鍵をその場で渡してくれますよね。自分で部屋番号を決める必要はありません。

DHCPも同じで、機器がネットワークにつながると、空いているIPアドレスをその場で貸してくれます。無線LANにつなぐだけですぐ使えるのは、このおかげです。

5. MACアドレスとポート番号：住所のまわりの2つの番号

IPアドレスと混同しやすい番号が、2つあります。ここで整理しておきましょう。

5.1 MACアドレス：機器そのものに刻まれた番号

MACアドレス（マックアドレス）とは、ネットワークにつながる機器そのものに、あらかじめ付けられている固有の番号です。

たとえるなら、製品に刻まれた製造番号です。生まれつきの名前なので、基本的に変わりません。

対してIPアドレスは、いま住んでいる住所。カフェの無線LANにつなげば、その場所の住所が割り当てられます。つまり引っ越せば変わるんですね。

MACアドレス……機器そのものの番号。変わらない（製造番号）
IPアドレス……ネットワーク上の住所。つなぐ場所で変わる（住所）

5.2 ポート番号：どの部屋あてかを示す番号

もう1つが ポート番号です。

たとえるなら、部屋番号（内線番号）です。マンションに荷物を届けるとき、住所だけでは足りませんよね。「何号室あてか」まで必要です。

これと同じで、IPアドレスで機器までたどり着いたあと、その中のどのサービスあてかを示すのがポート番号です。1台のサーバがWebもメールも動かしているとき、荷物を正しい窓口へ渡すために使われます。

「MACアドレス＝製造番号、IPアドレス＝住所、ポート番号＝部屋番号」。この3点セットで覚えると、混ざらなくなりますよ。

6. ネットワーク機器：ルーター・ハブ・スイッチ

次は、ネットワークを支えている機械たちです。シラバスは、代表的なネットワークの構成要素について役割の概要を理解する、としています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。つまり「何をするものか」が言えればいいわけですね。

ハブ……ケーブルを集めて分ける装置。届いたデータを、つながっている相手に配る。たとえるなら拡声器で全員に呼びかける係
スイッチ……宛先（MACアドレス）を見て、必要な相手にだけ渡す装置。たとえるなら名指しで手渡しする係。むだが少ないので、いまはこちらが主流
ルーター……ネットワークとネットワークをつなぐ装置。LANとWANの境目に立って、データを外の世界へ送り出す

ルーターをたとえるなら、交差点の案内係です。「この荷物はあっちの道へ」と、行き先を選んで渡すのが仕事。家の中（LAN）から外（WAN）へ出るときの窓口になるのが、まさにこの機械です。

そして、外へ出るときにまず最初にデータを渡す先のことを、デフォルトゲートウェイと呼びます。「町の出口はここですよ」という指定ですね。家庭では、たいていルーターがこの役目を兼ねています。

このほか、シラバスの用語例にはネットワークインタフェースカード（機器をネットワークにつなぐための部品）、ケーブル、通信回線なども挙がっています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

7. OSI基本参照モデルとTCP/IP階層モデル：役割を層で分ける

最後に、少しだけ理屈っぽい話をします。でも安心してください、発想さえつかめば十分です。
通信の仕事は、実はたくさんの作業の積み重ねです。相手を探す、道を選ぶ、確実に届ける、中身を解釈する……。これを役割ごとの層（レイヤ）に分けて整理したのが、これから紹介する2つのモデルです。

7.1 なぜ層に分けるのか

たとえるなら、宅配便の分業です。伝票を書く人、箱に詰める人、トラックで運ぶ人、玄関で手渡す人。役割が分かれていますよね。

分けておくと、いいことがあります。トラックが軽トラから大型車に変わっても、伝票の書き方は何も変わらないんです。つまり、一部だけ差し替えても、他の担当は困らない。ネットワークも同じで、ケーブルを無線に変えても、上の層はそのまま使えます。これが「層に分ける」最大のうまみです。

7.2 OSI基本参照モデル（7層）とTCP/IP階層モデル（4層）

代表的なモデルが2つあります。

OSI基本参照モデルは、ISO（国際標準化機構）が策定した、7層からなるモデルです。下から順に、こう並びます。

物理層
データリンク層
ネットワーク層
トランスポート層
セション層
プレゼンテーション層
アプリケーション層

もう1つが TCP/IP階層モデル。インターネットで標準的に使われている、4層からなるモデルです。

ネットワークインタフェース層
インターネット層
トランスポート層
アプリケーション層

シラバスが求めているのは、各層の基本的な機能と、各層の間の関係を理解することです（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。いきなり全部を深く理解しようとしなくて大丈夫。まずは名前と順番、そして「層に分けて役割分担している」という発想をつかむところから始めましょう。それだけで、この単元の景色はぐっと見やすくなりますよ。

8. 無線とIoTの通信：ESSID・LPWA・ビーコン

最後に、身のまわりの無線まわりの用語を、まとめて片づけてしまいましょう。

ESSID（イーエスエスアイディー。Extended Service Set Identifier）……無線LANのアクセスポイント（電波を出す親機。家庭では無線LANルーターがこれにあたります）に付けた名前。スマホの無線LANの設定画面に、ずらっと並ぶあの名前のことです
移動体通信規格（LTE、5Gなど）……スマホが基地局とつながるための規格。世代が進むほど速くなります
ビーコン……電波を出して自分の居場所を知らせる小さな発信機。お店の中で「いまこの棚の前にいます」を検知するのに使われます

そして、IoT（アイオーティー。モノにセンサ（目）と通信（口）を付けて、報告させたり指示を出したりするしくみ）のためのネットワークもあります。

LPWA（エルピーダブリューエー。Low Power Wide Area）……消費電力が小さく、遠くまで届く通信。そのかわり速度は遅い
BLE（ビーエルイー。Bluetooth Low Energy）……Bluetoothの省電力版。近くの機器と、細く長くつなぐのに向く

LPWAをたとえるなら、燃費のいい原付で遠くまで行くようなもの。速くはないけれど、遠くまで届いて電池が長持ちします。畑のセンサーや水道メーターのように、たまに少しのデータを送るだけの機械にぴったりなんですね。

ポイントは、通信方式は「距離・速度・消費電力」の3つを見て使い分けるということ。速ければえらい、ではないんです。これはシラバスの活用例にも、用途に応じた通信方式の使い分けとして挙げられています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

9. まとめ：3行でふりかえり

ネットワークは範囲で分けるとLAN（建物や敷地の中）とWAN（その外へ、離れた場所どうしをつなぐ）の2つ。つなぐ機械はハブ（配る）・スイッチ（選んで渡す）・ルーター（別のネットワークへ渡す）です。
プロトコルは通信の共通の約束ごとで、インターネットの標準はTCP/IP。約束を層で分けて整理したのが、OSI基本参照モデル（7層）とTCP/IP階層モデル（4層）です。
IPアドレスはインターネット上の住所。IPv4は0〜255の数字を4つ並べた32ビットで約43億個、足りなくなって128ビットのIPv6が生まれました。外で通じるのがグローバル、家の中だけで通じるのがプライベートです。

いかがでしたか？　むずかしそうに見えたアルファベットの群れも、「住所」と「約束ごと」の2本で通してみると、意外とすっきりしますよね。次にスマホの設定画面を開いたら、ぜひ自分のIPアドレスを探してみてください。「192.168」で始まっていたら、それは家の中の住所ですよ！

10. よくある質問（FAQ）

Q1. IPアドレスとは何ですか？

A. ネットワークにつながった機器1台1台につけられた、インターネット上の住所のことです。住所がかぶると届け先がわからなくなるため、重複しない固有の値である必要があります。シラバスでも「インターネットに接続されたコンピュータは、固有のIPアドレスとドメイン名で管理されていること」を理解対象としています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

Q2. LANとWANの違いは何ですか？

A. LANは建物の中や敷地の中など、限られた範囲のネットワークです。WANはその範囲を超えて、離れた場所どうしをつなぐネットワークです。あなたの家の無線LANはLAN、そこから外の世界へ出ていく部分がWANの側だと考えるとわかりやすいですよ。大きさではなく「範囲の内か外か」で区別するのがコツです。

Q3. IPv4とIPv6の違いは何ですか？

A. IPv4は32ビットの住所で、作れる数は2の32乗＝4,294,967,296個（約43億個）です。IPv6は128ビットの住所で、事実上、使い切れないほどの数を作れます。世界中で機器が増えてIPv4が足りなくなったため、IPv6が用意されました。どちらもシラバスの用語例に挙がっています（2026年7月時点・シラバスVer.6.5）。

Q4. ITパスポートでIPアドレスの2進数の計算は必要ですか？

A. シラバスVer.6.5がIPアドレスについて求めているのは、「インターネットに接続されたコンピュータは、固有のIPアドレスとドメイン名で管理されていること」の理解です（2026年7月時点）。用語例もIPv6・IPv4・グローバル・プライベートまでです。まずは「IPアドレスはインターネット上の住所」「グローバルは外で通じる、プライベートは中だけで通じる」という意味の理解を優先しましょう。本記事の「8ビット＝0〜255」「32ビット＝約43億」は、その数字の意味を腹落ちさせるための説明です。