インターネットの中心で、IPをさけぶ

今回はキングオブプロトコルとの呼び声も高い「IP」について学びましょう！

そりゃもうインターネットはこれがなければ始まりません

チー牛乙

IPとは「Internet Protocol」の略です。そのままですね

IPはTCP/IPのネットワーク層で働くプロトコルです。役割はズバリ、「パケット」を目的地まで運ぶことです

パケットとは日本語で「小包」という意味です。IPでいうパケットとは、運ぶデータの単位のことです

パケットは２つの部分に分けて考えることができます。「データそのもの」と「データにつけるヘッダー」です

はい。ヘッダーとはパケットを運ぶために必要な情報です。郵便につける送り状みたいなイメージですね

送信元や宛先のIPアドレスとか、その他にも色々ですね

百聞は一見にしかず、
実際に見てみましょう

細かい説明は割愛しますけど、IPではこれらの情報をもとにパケットを行います

いまひとことで「パケットのやりとり」と言いましたが、それを実現するにあたってIPには3つの役割があります

1. IPアドレスで宛先を識別
2. パケットのルート決定
3. パケットの分割と再構築

一日You◯ubeのゆっ◯り実況しかみてないどこかのジャンクパソコンとは大違いです

ではIPの役割をひとつずつ見ていきましょう。まずはIPアドレスによる宛先を識別。これは「アドレッシング」ともいいます

IPアドレスとは、いわばインターネット上の住所みたいなものです。これによってインターネットの向こうにいる相手を識別できます

あんまり調子に乗っているとただでさえ汚いその液晶画面が粉々になりますよ？

たくさんのコンピュータが接続されているインターネット上で識別できるためには、IPアドレスは世界中で一意である必要があります

重複がないということです。同じIPアドレスがいくつもあると、本当はどこに送りたいのか分からなくなってしまいます

Wikipediaによると、パソコンなどが20億台(2019年時点)で、スマートフォンが33億6千台(2018年時点)だとか

ちなみに、IPアドレスの数は約43億個です

お、なかなか鋭いですね

まあその辺はIPアドレスの回で詳しくお話しますね

IPの仕事その２！
パケットを配送するルートを決定します。これは「ルーティング」と呼ばれる役割です。

じゃ、次いきましょう

いやぁ、紙幅の都合上といいますか…長くなりそうなので別の回で紹介できればなと

では少しだけ。インターネットの向こうにいる相手とやりとりするにはIPアドレスを使うというのはわかりましたよね

じゃあたとえば宛先のIPアドレスを知っていたとして、そのIPアドレスを持つ相手がどこにいるか、どうやって探しましょう？

規模が小さければそれも一つの手かもしれませんが、世界とつながるインターネットで誰かが一元管理するのは現実的ではありません

そこでIPでは「ルーティング」という仕組みを使ってパケットを宛先のIPアドレスまで届けます。ルーティングは「ルータ」という機械がこれを担当します

そうです！簡単にいうと、広大なインターネットの中をルータがバケツリレーのようにしてパケットを運ぶ感じです

IPの仕事3つ目、パケットの分割です！これは「フラグメント」とも呼ばれます

IPはネットワーク層のプロトコルなので、IPで送るパケットはその下の層で働く回線によって運ばれます

OSI参照モデルだと「データリンク層」。TCP/IPだと「ネットワークインターフェース層」にあたる部分です。

要するに、有線なのか無線なのかとかそういうのを決めるところですね

実はここがやっかいで、回線の種類によって一回で送信できるパケットのサイズが違ったりするんですね

たとえば送信側のネットワークで2000バイトのパケットを送信したとしましょう

このとき、受信側のネットワークでは扱えるパケットの最大サイズが1000バイトだとすると…

ということですね。これは困ります

そこでIPは、最大サイズが小さい回線でも扱えるようなサイズにパケットを分割して、
送り終わったらくっつけて元のパケットに戻してくれるんです

その通りでIPパケット分割によってによって回線の違い（データリンク層の違い）を吸収する役割をになっています

これが３つめの仕事「パケットの分割」です

以上がIPの主な役割です。
ちょっと簡単な説明になってしまったところもあるので、IPの説明はまだまだ続きます