TCP/IPモデル on ネットワーク入門講座

TCP/IPモデルとは？郵便で理解するネットワークの「役割分担」入門【第16回】

Tue, 02 Jun 2026 00:00:00 +0000

この記事でわかること

TCP/IPモデルとは、インターネット通信に必要なルールを4つの層（レイヤー）に分けて整理したもの
4つの層は上から「アプリケーション層・トランスポート層・インターネット層・ネットワークインターフェース層」と呼ぶ
郵便の仕組みに例えることで、各層の役割を直感的にイメージできるようになる
層に分けることで、問題の切り分けや機能の改良がしやすくなる理由がわかる

はじめに

前回までの記事では、ツイストペアケーブル・ハブ・スイッチといったネットワーク機器を紹介してきました。「ケーブルで機器をつなぐ」「ハブは信号を全員に送る」「スイッチは宛先を絞って送る」――そんなイメージが頭に入っていれば十分です。

今回からは、 「レイヤー（層）」 という考え方を導入します。これを知っておくと、次回以降のIPアドレスやルーティングの話が格段に理解しやすくなります。

💡 TCP/IPモデルのすべてを今すぐ完璧に理解する必要はありません。「なんとなくこういうものか」というイメージが持てれば、それで十分です。細かい部分は、これからの記事を読み進めるうちに自然と身についていきます。

TCP/IPモデルとは何か？

インターネット通信を動かす「共通のルール集」

TCP/IPとは、インターネット通信を行うために必要なルールをまとめたものです。

TCP：Transmission Control Protocol（トランスミッション・コントロール・プロトコル）
- Transmission＝「送信・伝送」、Control＝「制御」、Protocol＝「取り決め・規約」
IP：Internet Protocol（インターネット・プロトコル）
- Internet＝「インターネット」、Protocol＝「取り決め・規約」

名前の意味は今すぐ覚えなくて大丈夫です。「インターネット通信に必要なルールの総称」と頭に置いておけばOKです。

たとえば、こんなルールが含まれています。

ケーブルの種類や、0と1をどう電気信号に変換するか
大きなデータをどう分割して送り、どう組み立て直すか
データをどのルートで宛先まで届けるか

これらをひとまとめにせず、4つのグループ（層）に整理したものが「TCP/IPモデル」です。

郵便で理解するTCP/IPモデルの4層

TCP/IPモデルを直感的にイメージするために、郵便の仕組みに例えて見ていきましょう。

手紙が相手に届くまでを思い浮かべてください。

手紙を書く人がいる
大きな荷物なら複数の小包に分けて発送する人がいる
郵便局で仕分けして、次の配送先を決める人がいる
実際にバイクや車で運ぶ人がいる

郵便にはそれぞれの役割を担う人がいます。ネットワーク通信も、まったく同じ発想で役割が分かれています。

TCP/IPモデルには4つの層があります。上の層から順に見ていきましょう。

アプリケーション層（いちばん上）

📮 郵便で言うと…「手紙を書いて投函する」「届いた手紙を読む」

アプリケーション層は、私たちが直接触れる部分です。郵便でいうと「手紙を書いて封筒に入れて投函」のイメージです。受け取る側で言えば、「封筒から手紙を取り出して読む」部分にあたります。

コンピュータ―の世界でいうと、メールを書いたり、ブラウザでWebページを開いたりする操作がこれにあたります。「何を送るか・何を受け取るか」を決める層と言ってもいいでしょう。

トランスポート層

📦 郵便で言うと…「手紙を細かく分割して送り、受け取ったら元通りに並べ直す」

ネットワークでは一度に送れるデータ量に上限があります。現実の郵便では手紙を破って送ることはありませんが、ネットワークの世界では大きなデータはそのまま送れません。データを小包に細かく分割して送り、届いた先で元通りに組み立て直す必要があります。

送り側でデータを1個→100個に分割、受け取り側でデータを100個→1個にくっつけるイメージです。この分割と組み立てを担うのがトランスポート層です。

インターネット層

🗺️ 郵便で言うと…「次はどの郵便局を経由するか決める」

東京・品川から大阪・梅田の会社へ手紙を送るとき、品川郵便局の担当者は「次は大阪中央郵便局へ」と判断して手紙を送り出します。大阪中央郵便局に着いたら「次は梅田の配達センターへ」――というように、次の目的地を決めながらリレーしていくのがインターネット層の役割です。

手紙を送る私たちは、経路を気にしません。「大阪梅田の○○会社」と宛先を書けば、あとは郵便システムがルートを決めてくれます。ネットワーク通信も同じで、宛先（IPアドレス）を指定するだけで、経路は自動的に決まっていきます。

📌 連載記事を読んでくださっている方へ
「宛て先は『MACアドレス』じゃないの？」と思われるかもしれません。実は宛て先情報はIPアドレスとMACアドレスという2種類があります。

後の記事でこれらの違いについて説明しますので、今の段階では我々の現実世界のように

IPアドレス：市町村単位
MACアドレス：番地単位

のように住所を指定するもの、と理解いただければ十分です！

ネットワークインターフェース層（いちばん下）

🚚 郵便で言うと…「実際に道路を走って荷物を運ぶ」

どんなに仕組みが整っていても、最終的に荷物を運ぶ車やバイクがなければ届きません。ネットワークインターフェース層は、データを電気信号や光として物理的に送り届ける部分です。

これまでの記事で紹介したツイストペアケーブル・ハブ・スイッチが、この層で活躍します。

4つの層をまとめて確認しよう

層（レイヤー）	郵便のたとえ	主な役割
アプリケーション層	手紙を書く・読む	アプリがデータを作る・受け取る
トランスポート層	手紙をビリビリに破る・元通りにくっつける	データの分割と再組み立て
インターネット層	次の経由地（郵便局）を決める	データの配送経路を決定する
ネットワークインターフェース層	車やバイクで実際に運ぶ	物理的な信号としてデータを送る

データが届くまでの流れを追いかけてみよう

4つの層を個別に見てきましたが、「実際のデータはどう流れるの？」という疑問が残るかもしれません。メールを送る場面を例に、4つの層が連携する様子を追いかけてみましょう。

送る側：上の層から下へ順番に処理する

アプリケーション層：メールアプリが「件名・本文・宛先」などのデータを作る
トランスポート層：データが大きければ分割し、それぞれに順番を示す番号を振る
インターネット層：「次はどのルーターへ送るか」を決め、宛先のIPアドレスを付ける
ネットワークインターフェース層：電気信号（または光）に変換してケーブルに流す

受け取る側：下の層から上へ順番に処理する

今度は逆の順番で処理が行われます。

ネットワークインターフェース層：電気信号を受け取り、0と1のデータに変換する
インターネット層：「自分宛のデータかどうか」を確認する
トランスポート層：分割されていたデータを番号順に並べ直し、元の形に戻す
アプリケーション層：メールアプリがデータを受け取り、画面に表示する

ポイントは、それぞれの層は「自分の担当部分だけ」を処理するということです。アプリケーション層はケーブルの種類を気にしません。ネットワークインターフェース層はメールの内容を知りません。役割が完全に分かれているから、複雑な通信がシンプルに実現できます。

なぜ役割を「層」に分けるのか？

「全部まとめて一つのルールにすればよくない？」と感じるかもしれません。層に分ける理由は、大きく2つあります。

問題が起きたときに原因を絞り込みやすい

通信がうまくいかないとき、「どの層で問題が起きているか」を切り分けると、原因調査がとても楽になります。

郵便の例で言えば、「手紙の内容が間違っている（アプリケーション層の問題）」と「配送トラックが故障した（ネットワークインターフェース層の問題）」は、まったく別の問題です。混同しないで済むのが、層に分けることの効果です。

各層を独立して改良できる

ケーブルをより高速なものに交換しても（ネットワークインターフェース層の変更）、メールの書き方（アプリケーション層）は何も変わりません。各層が独立しているので、一部だけをアップデートできるのです。

インターネットが登場してから数十年、ケーブルの素材やスイッチの性能は大きく進化しましたが、メールや写真の送り方の基本的なルールは変わっていません。これが「独立した層」の威力です。

まとめ

TCP/IPモデルは、インターネット通信のルールを4つの層に整理したもの
4つの層は上から「アプリケーション層・トランスポート層・インターネット層・ネットワークインターフェース層」
送る側は上の層から下へ、受け取る側は下の層から上へ、それぞれの層が自分の担当だけを処理する
層に分けることで、問題の特定と機能の改良がしやすくなる

今は「なんとなくこんな感じ」で十分です。次回の記事では、ツイストペアケーブル・ハブ・スイッチを、今回学んだレイヤーの観点から改めて見直します。「あの機器はこの層だったのか！」という発見があると思いますので、お楽しみに。

ネットワークインターフェース層とは？役割とルールで理解するレイヤー1の仕組み【第17回】

Sun, 17 May 2026 00:00:00 +0000

この記事でわかること

ネットワークインターフェース層には複数の「役者」が登場します。それぞれが解くべき問題と守るべきルールを持っています。

ケーブル：電気信号の「道」。2本の線をねじり合わせたツイストペア構造でノイズを打ち消す
ハブ：複数機器をつなぐ中継点。信号を全員へ送るため衝突（コリジョン）が起きる。それを防ぐルールが「半二重通信」
MACアドレス：機器ごとに割り当てられた世界に一つの識別番号。「誰に届けるか」を特定するための住所
スイッチ：MACアドレスを学習して宛先だけに届ける。衝突がなくなり、送受信を同時に行える「全二重通信」が実現する
フレーム：宛先・送信元・データをひとまとめにした「封筒」。スイッチはこれを読んで振り分けを判断する

はじめに

前回の記事では、TCP/IPモデルという「ネットワークの設計図」を学びました。その一番下の層が「ネットワークインターフェース層」です。

前回はこの層を「郵便で言うと、実際に道路を走って手紙を運ぶ部分」と説明しました。どんな仕組みが整っていても、物理的に運ぶ手段がなければデータは届きません。ネットワークインターフェース層は、その「運ぶ手段」を担う層です。

これまでの連載で、ケーブル・ハブ・スイッチ・MACアドレスをひとつひとつ学んできました。これらはバラバラに存在しているわけではありません。コンピュータ同士がデータをやり取りするには、解決しなければならない問題が段階的にあり、問題ごとに「担当する役者」と「守るべきルール」が決まっています。

コンピュータ同士がデータをやり取りするとき、何が必要か？

たとえば、あなたのパソコンから隣のパソコンにファイルを送ることを想像してください。

これを実現するには、いくつかの問題を順番に解決しなければなりません。

そもそも、どうやって信号を届けるのか？
複数の機器が同じ回線を使うとき、どう管理するのか？
たくさんある機器の中から、正しい相手を特定するには？
特定した相手だけに、効率よく届けるには？

ネットワークインターフェース層は、この4つの問題に答える層です。順番に見ていきましょう。

ルールとは「お互いが前提として共有するもの」

各役割を見ていく前に、大事なことをひとつ押さえておきます。

ネットワークにおける「ルール」とは、送る側と受け取る側の両方が、同じルールを知っていることを前提に成立するものです。

たとえば「通信を開始する際の最初の信号は何にするか」というルールを、送る側だけが知っていても意味がありません。受け取る側も同じルールで解釈しなければ、送られてきた信号のうち、どこまでがあいさつでどこからが本題のデータなのか判断が付きません。どちらか一方がルールを知らなかったり、守らなかったりすると、信号は届いても「意味のあるデータ」として成立しません。

そしてこれは、ソフトウェアの話だけにとどまりません。ケーブル・ハブ・スイッチを作るメーカーも、このルールに乗っとって製品を開発しています。 だから、異なるメーカーのケーブルとスイッチを組み合わせても、同じルールを守っている限りきちんと通信できるのです。

ルールとは「誰もが守ることで、はじめて機能する約束事」です。

役割① 信号を物理的に届ける ─ ケーブル

問題：データは「なにか」に乗らないと動けない

コンピュータの中でデータは電気信号です。その信号を別のコンピュータへ届けるには、信号を運ぶ「道」が必要です。

ルール：ツイストペアケーブルを使う

この役割を担うのがケーブルです。

一般的に使われているのがツイストペアケーブル。

Twist（ツイスト）＝ねじる
Pair（ペア）＝対（2本1組）

2本の電線をらせん状によりあわせることで、外部からの電気的なノイズを打ち消し、信号を安定して伝えられる構造になっています。

ケーブルの役割は、ただ一つ。「電気信号の通り道になること」です。どんな高度な仕組みも、この物理的な道がなければ始まりません。

役割② 複数の機器をつなぐ ─ ハブ、そして半二重のルール

問題：1本の回線を複数人で共有すると信号がぶつかる

コンピュータが2台だけなら話は簡単ですが、現実には複数の機器をつなぐ必要があります。

複数の機器を1本の回線で共有すると、同時に送信したときに信号がぶつかって壊れるという問題が起きます。これを コリジョン（衝突） といいます。

登場したのがハブ

Hub（ハブ） は、複数のケーブルを1か所に集める中継点です。

Hub（ハブ） は、車輪の中心部を指す言葉。スポークが一点に集まるように、複数のケーブルを集約します。

ただし、ハブには大きな制約がありました。「届いた信号を、つながっている全員へそのまま送る」だけの機器だったのです。

【ハブ：届いた信号を全員へ送る】

   PC-A ──┐
   PC-B ──┼── ハブ ──→ PC-A, PC-B, PC-C, PC-D 全員に届く
   PC-C ──┤              （PC-B が PC-C 宛に送ったつもりでも）
   PC-D ──┘

これでは、複数の機器が同時に送信すると衝突が起きてしまいます。

ルール：半二重通信（交互にしか送れない）

この問題に対するルールが半二重通信です。

Half（ハーフ）＝半分
Duplex（デュプレックス）＝二重・双方向

「半分だけ双方向」、つまり送信と受信は交互にしか行えないというルールです。

トランシーバーをイメージするとわかりやすいです。「どうぞ」と言って交互に話すあれです。片方が話している間、もう片方は待たなければなりません。

ハブを使う環境では、このルールによって衝突を防いでいました。ただし、「待ち時間が生まれる」という効率の問題は残ります。

役割③ 正しい相手を特定する ─ MACアドレス

問題：たくさんある機器の中から、誰に届ければいいのか？

ネットワーク上には複数の機器がつながっています。データを送るとき、「誰に届けるか」を識別する手段がなければ、正しい相手に届けられません。

ルール：MACアドレスで機器を一意に識別する

この役割を担うのがMACアドレスです。

MACは Media Access Control（メディア・アクセス・コントロール） の略です。

Media（メディア）＝媒体（ケーブルなどの伝送路）
Access（アクセス）＝接続・利用
Control（コントロール）＝管理・制御

「伝送路へのアクセスを管理するための識別子」という意味です。

MACアドレスはネットワーク機器に製造時から書き込まれた世界に一つの番号で、00:1A:2B:3C:4D:5E のような形式で表されます。

住所のようなものですが、住所と違うのは「自分で決める」のではなく「生まれながらに持っている」点です。

役割④ 正しい相手だけに届ける ─ スイッチ、そして全二重のルール

問題：全員に送るのは無駄で、セキュリティ上もよくない

ハブは届いた信号を全員へ送っていました。つまり、宛先ではない機器にもデータが届いてしまいます。これは無駄なだけでなく、情報が漏れるリスクもあります。

ルール：MACアドレスを学習して、宛先だけに届ける

この問題を解決したのが スイッチ（Switch） です。

Switch（スイッチ）＝切り替える、振り分ける

スイッチがハブと根本的に違うのは、「どのポートにどのMACアドレスの機器がつながっているかを学習して記憶する」点です。

【スイッチ：宛先の機器だけに届ける】

   PC-A ──┐
   PC-B ──┼── スイッチ ──→ PC-C だけに届く
   PC-C ──┤              （PC-B が PC-C 宛に送った場合）
   PC-D ──┘

スイッチはどうやって「誰がどこにいるか」を知るのか

スイッチは起動直後、どの機器がどのポートにいるかを知りません。データが届くたびに「送信元のMACアドレス」と「届いたポート番号」をセットで記録し、少しずつ全機器の場所を把握していきます。この記録をMACアドレステーブルといいます。

MACアドレステーブル（スイッチ内部の記録）

┌────────┬──────────────────────┐
│ ポート │   MACアドレス        │
├────────┼──────────────────────┤
│   1    │  00:1A:2B:3C:4D:01  │  ← PC-A
│   2    │  00:1A:2B:3C:4D:02  │  ← PC-B
│   3    │  00:1A:2B:3C:4D:03  │  ← PC-C
│   4    │  00:1A:2B:3C:4D:04  │  ← PC-D
└────────┴──────────────────────┘

データが届いたとき、スイッチはMACアドレステーブルを照合して「このデータは3番ポートへ届ければいい」と判断します。全員に送るのではなく、必要な相手だけへピンポイントに届けるのがスイッチのルールです。

さらに全二重通信も実現できる

スイッチが宛先を絞って届けるようになったことで、衝突が起きなくなりました。衝突がなくなれば、「交互に送る」ルール（半二重）をやめることができます。

これが全二重通信です。

Full（フル）＝完全な
Duplex（デュプレックス）＝二重・双方向

「完全に双方向」、つまり送信と受信を同時に行える状態です。電話のように、お互いが同時に話せます。スイッチの登場によって、ネットワークの通信効率は大幅に向上しました。

役割をつなぐ「封筒」 ─ フレーム

ここまでの役割とルールを実際に機能させるには、データを送るときに「宛先のMACアドレス」「送信元のMACアドレス」などの情報をひとまとめにして送る必要があります。

その「封筒」にあたるのが フレーム（Frame） です。

Frame（フレーム）＝額縁・枠。データを枠で包んだ構造体。

フレームには以下の情報が含まれています。

項目	役割
宛先MACアドレス	どの機器に届けるか
送信元MACアドレス	どの機器から送ったか
データ本体	実際に伝えたい内容
エラーチェック情報	壊れていないかを確認

スイッチはフレームの中にある宛先MACアドレスを読んで、MACアドレステーブルを照合し、どのポートへ届けるかを判断しています。フレームは、これまでの役割とルールが「実際に動くための形」です。

まとめ ─ 役割とルールの全体図

今回学んだ内容を、「問題 → 役割 → ルール」でまとめます。

問題	担当する役者	ルール
信号を物理的に届けたい	ケーブル	ツイストペアケーブルで電気信号を伝える
複数の機器をつなぎたいが衝突が起きる	ハブ	半二重通信（送受信を交互に行う）
誰に届けるか特定したい	MACアドレス	機器ごとに固有の番号で識別する
宛先だけに効率よく届けたい	スイッチ	MACアドレステーブルで学習・振り分け、全二重通信を実現
これらをひとまとめにして送りたい	フレーム	宛先・送信元・データをひとつの封筒にまとめる

ネットワークインターフェース層は、「道具の集まり」ではなく「役割とルールの集まり」です。それぞれが解くべき問題を持ち、そのためのルールが存在しています。

次の記事では、TCP/IPモデルの第2層「インターネット層」に進みます。今回の「同じネットワーク内での届け方」から、「別のネットワークへの届け方」へ、スコープが広がります。

「ネットワーク」のもう一つの意味？広義・狭義の違いとインターネット層の役割をやさしく解説【第18回】

Tue, 19 May 2026 00:00:00 +0000

この記事でわかること

広義のネットワーク：コンピューター同士をつなぐ仕組み全般のこと
狭義のネットワーク：自宅・学校・会社など、ひとまとまりの機器グループのこと
レイヤー1では「セグメント」、レイヤー2では「ネットワーク」と呼ぶが、この連載ではどちらも同じひとかたまりを指す言葉として使う
「インターネット層」という名前には、ネットワーク同士をつなぐ役割がそのまま込められている

はじめに

前回までの記事では、TCP/IPモデルの ネットワークインターフェース層（レイヤー1） を学んできました。ケーブルや無線を使って機器を物理的につなぐ層でしたね。

今回からは、その一つ上の層である インターネット層（レイヤー2） に入っていきます。

ただ、その前にひとつ整理しておく必要があります。インターネット層の話をすると、「ネットワーク」という単語が何度も出てきます。実はこの言葉、2つの意味を持っています。ここを曖昧にしたまま進むと、「今どのネットワークの話をしているんだろう？」と混乱しやすくなります。

「ネットワーク」の2つの意味

広い意味（広義）のネットワーク

この連載ではこれまで、「ネットワーク」を次のように説明してきました。

コンピューター同士をつなぐ仕組み

この意味でいえば、自宅や学校の LAN（Local Area Network：Local「局所・限られた範囲」＋ Area「エリア・範囲」＋ Network「ネットワーク」＝「限られた範囲のネットワーク」）も、世界規模の WAN（Wide Area Network：Wide「広範囲」＋ Area「エリア・範囲」＋ Network「ネットワーク」＝「広範囲にわたるネットワーク」）も、すべて「ネットワーク」です。日常会話で「ネットワーク障害」「ネットワークに強い人」と言うときも、この広い意味が多いです。

狭い意味（狭義）のネットワーク

ネットワークインターフェース層の記事で「セグメント（segment：区切られた区画・断片 という意味）」という言葉が登場しました。スイッチでつながった機器のひとかたまりのことです。

      【セグメント（レイヤー1での呼び方）】

   PC-A ──┐
           ├── スイッチ
   PC-B ──┘

   このスイッチでつながったひとかたまり = セグメント

インターネット層では、このセグメントのことを 「ネットワーク」 と呼びます。指しているものは同じですが、層が変わると呼び名も変わります。

層	呼び方
レイヤー1（ネットワークインターフェース層）	セグメント
レイヤー2（インターネット層）	ネットワーク

身近な例に当てはめるとこうなります。

🏠 自宅のネットワーク：自宅のルーターにつながっているスマホ・PC・テレビなどのグループ
🏫 学校のネットワーク：校内のパソコン室や教員室にある機器のグループ
🏢 会社のネットワーク：オフィス内のパソコン・プリンター・サーバーのグループ

「ひとまとまりの範囲でまとまったコンピューターの集まり」──これが狭義のネットワークです。

なぜ同じものに別の呼び方があるのか

ネットワークの層ごとに見る視点が違うため、呼び名が変わります。ここでは市町村の比喩を使って、初心者にもわかりやすく説明します。

ネットワークインターフェース層＝市の内側を見る視点

イメージ：ある市の中で「どの番地にどんな建物があり、どの道でつながっているか」を見るイメージ。

ネットワークインターフェース層 は、市の内側を詳しく見る視点です。どの番地にどんな建物があり、どの道で直接つながっているかを気にするように、各機器とスイッチのケーブル（もしくは無線）でのつながりを考えます。このイメージでいくと、市内の「区画」、つまり「セグメント（segment：区画）」という言葉がぴったりくるのです。

ネットワーク層＝市と市のつながりを見る視点

インターネット層 は、市と市のつながりを俯瞰する視点です。どの市からどの市へ物を運ぶか、どの経路を通すかを考えるように、市の内部構造は気にせず、拠点（市）から拠点（市）へとデータを転送していく。この視点では、拠点同士のつながりに注目するため、「ネットワーク」という言葉のニュアンスがぴったりくるわけです。

2つの視点を並べるとこうなります。

	注目する範囲	使う言葉
ネットワークインターフェース層	市の内側（どの建物がどの道でつながっているか）	セグメント（区画）
ネットワーク層	市と市の間（どの拠点からどの拠点へ届けるか）	ネットワーク（拠点）

言葉が変わっても指している実体は同じです。「ネットワーク」が広義でも狭義でも使われるのは、この層をまたいだ呼び名の違いから生まれた事情です。

※高度なネットワーク設計の場合、セグメントとネットワークが必ずしも一致しない場合もあります（実社会でいうと、飛び地的なものがあるイメージです）が、入門編としてはセグメント = ネットワークと考えていただいて問題ありません。

同じネットワーク内なら直接話せる

同じネットワーク（セグメント）内の機器同士は、スイッチを介してそのまま通信できます。ネットワークインターフェース層で学んだ話です。

🏠 自宅のネットワーク内

  スマホ ──┐
           ├── スイッチ（ルーターに内蔵されていることが多い）
    PC ────┘

  スマホとPCは同じネットワーク内 → スイッチ経由でそのまま通信できる

別のネットワークへはどうやって届けるのか

自宅のPCからAmazonのサーバーにアクセスする場合を考えてみます。

自宅のPCとAmazonのサーバーは、それぞれ別のネットワークにいます。

🏠 自宅のネットワーク              🏢 Amazonのネットワーク
┌──────────────────┐              ┌─────────────────────┐
│                  │              │                     │
│  あなたのPC ─────┼──────────────┼──▶ Amazonのサーバー  │
│                  │              │                     │
└──────────────────┘              └─────────────────────┘
        ↑                                    ↑
  狭義のネットワーク①                狭義のネットワーク②

「別のネットワークへデータを届ける」──インターネット層の役割はまさにここです。

ルーターについて少しだけ

そして、実際に別のネットワークへデータを届ける機器が ルーター です。

英語の router は route（経路）に -er（〜するもの）が付いた語で、「経路を決めてデータを送る装置」という意味合いになります。

これまで何度も出てきた「スイッチングハブ（一般にはスイッチと呼ぶ）」は、別のネットワークへデータを届けることが出来ません。TCP/IPモデルでは、ネットワーク内とネットワーク外部でのデータのやり取りはそれぞれネットワークインターフェース層、ネットワーク層で厳密に分担されており、スイッチはネットワークインターフェース層に属する機器だからです。

レイヤー名	データのやりとり	代表機器
ネットワークインターフェース層	ネットワーク内	スイッチ
インターネット層	ネットワーク間	ルーター

一方ルーターはインターネット層に属する機器であり、別ネットワークとのデータのやり取りをする機器です。ルーターは届いたデータの宛先を確認し、「これは自分のネットワーク宛てか？それとも別のネットワーク宛てか？」を判断して、別のネットワーク宛てであれは他のルーターに、自分のネットワーク宛てであればスイッチにデータを送ります。

(直接宛て先となっているパソコンにデータを送ることはしません。同じネットワーク内でのデータのやり取りはネットワークインターフェース層の役割だからです。)

では、どこからが「同じネットワーク内」で、どこからが「別のネットワーク」なのでしょうか。境界線はルーターの位置です。自宅のスマホ・PCは、すべて自宅のルーターの内側にあります──これが自宅のネットワーク。ルーターの外側は、すでに別のネットワークです。

自宅のPCからAmazonのサーバーにアクセスしようとすると、この境界をまたぐことになります。Amazonのサーバーは 別のネットワーク に属しているからです。ルーターの詳しい動きは後続の記事で取り上げます。今は「ネットワークとネットワークの橋渡しをする機器がある」とだけ覚えておいてください。

「インターネット」という言葉に答えがある

インターネット層の「インターネット」という言葉を分解してみましょう。

inter（インター）：「〜の間に」「〜をまたいで」という意味の接頭語（例：international ＝「国と国の間の」→「国際的な」）
net（ネット）：ネットワークの略

internet（インターネット） とは、文字通り「ネットワークとネットワークの間をつなぐもの」という意味です。インターネット層（internet layer）という名前そのものが、この層の役割を端的に示しています。

スイッチが「同じネットワーク内の通信」を担うのに対して、ルーターは「ネットワーク同士をまたぐ通信」を担います。インターネット層とは、このルーターが活躍する世界の話をする層です。

なお、「インターネット層」の「インターネット」と、世界規模の通信網を指す「インターネット（英語では The Internet）」は同じ語源を持ちますが、別の話です。「インターネット層」はあくまで技術的な層の名称で、「ネットワーク同士をつなぐ仕組みを担う層」という役割を表しています。

まとめ

「ネットワーク」という言葉の混乱は、各層が同じものを異なる視点で眺めていることから生まれていました。レイヤー1はひとかたまりの内側の構造を見て「セグメント」と呼び、レイヤー2は複数のまとまりを外から俯瞰して「ネットワーク」と呼ぶ。どちらも同じひとかたまりを指しているのに、見ている角度が違うだけです。

この記事以降、「ネットワーク」という言葉が出てきたときは「自宅や会社のような、ひとまとまりの機器グループ」のことを指すと読んでください。次の記事では、そのネットワーク同士をつなぐ仕組みの核心である IPアドレス に入っていきます。

IPアドレスとは？仕組みと表記形式を基礎から解説【第19回】

Thu, 21 May 2026 00:00:00 +0000

この記事でわかること

IPアドレス：ネットワークをまたいで機器を識別するための「論理的な住所」
なぜMACアドレスとは別に必要か：MACアドレスは「場所の情報」を持たないため、別ネットワークへの転送に使えない
IPv4の表記形式：0〜255の数値4つをドットで区切った32ビットの形式
パケット：IPアドレスを宛先・送信元として含む、インターネット層の「封筒」

はじめに

前回の記事では「ネットワーク」という言葉の2つの意味を整理し、インターネット層がネットワーク同士をつなぐ役割を担うことを学びました。

自宅のパソコンでGoogleのトップページを開くとします。このとき、あなたのパソコンと「世界のどこかにあるGoogleのサーバー」が通信をしています。この2台は全く別のネットワークに属しています。ルーターはIPアドレスを手がかりに、正しい相手へデータを届けています。

MACアドレスだけでは届かない理由

第17回で、同じネットワーク内の機器識別にはMACアドレスが使われることを学びました。スイッチがMACアドレステーブルを照合して、宛先の機器だけにデータを届けていましたね。

では、なぜネットワークをまたぐときにMACアドレスでは不十分なのでしょうか。

MACアドレスには大きな弱点があります。「場所」の情報を持っていないのです。

MACアドレスはメーカーが製造時に書き込む番号で、00:1A:2B:3C:4D:5E のような形式をしています。この番号は世界で一意ですが、「この機器が今どのネットワークにいるか」という情報は含まれていません。指紋のようなものです──本人を特定できても、その人が今どこにいるかはわかりません。

🏠 自宅のネットワーク                  🌐 Googleのネットワーク
┌──────────────────────┐             ┌─────────────────────────┐
│  スマートフォン        │             │  Googleのサーバー        │
│  MAC: AA:BB:CC:DD:... │─────────── ▶│  MAC: 11:22:33:44:...   │
└──────────────────────┘             └─────────────────────────┘
           ↑
  MACアドレスに「場所」の情報はない
  自宅のルーターはGoogleのMACアドレスを知らない

世界中のすべての機器のMACアドレスとその所在地をルーターが記憶・管理するのは現実的ではありません。宅配業者が「日本中の全世帯の家の外観と住所を丸ごと暗記して配達する」ようなものです。現在インターネットに接続する機器は数百億台規模にのぼります。仮に記憶できたとしても、管理するデータ量が膨大になりすぎます。

必要なのは、「どのネットワークに属しているか」という場所の情報を含んだアドレスです。 これがIPアドレスです。

IPアドレスとは

IPアドレスの「IP」は Internet Protocol（インターネット・プロトコル） の略です。

Internet（インターネット）：inter（〜の間）＋ net（ネットワーク）＝ネットワーク同士をつなぐもの
Protocol（プロトコル）：もともとは外交の場での「議定書・手続きの取り決め」を指す言葉。ネットワークでは「通信のルール・約束事」を意味します

IPアドレスとは、「インターネット上で機器を識別するための、IPのルールに基づいた住所」です。

MACアドレスが「生まれながらに持っている固有番号（指紋）」であるのに対して、IPアドレスは**「今いる場所によって変わる住所」**です。

自宅のネットワーク機器に接続すれば自宅ネットワーク内のIPアドレスが割り当てられ、カフェのWi-Fiに接続すればそのカフェのネットワーク内の別のIPアドレスに変わります。同じパソコンでも、接続するネットワークが変われば別のIPアドレスになります。

この「場所によって変わる」という性質こそが、ルーターが経路を決める手がかりになっています。

IPアドレスが「場所の情報」を持てる理由

郵便の住所を思い浮かべてください。「東京都渋谷区〇〇町1-2-3」には、「日本の中の東京都の中の渋谷区の中の〇〇町」という階層的な構造があります。だからこそ、郵便局のスタッフは「次は渋谷の配達センターへ」と段階的に判断できます。

IPアドレスも同じ考え方をしています。IPアドレスには「このアドレスはどのネットワークに属しているか」を示す部分が含まれており、ルーターはその部分を読んで「次はどのネットワークへ転送すればいいか」を判断します。

この「どのネットワークに属しているか」を示す部分をネットワーク部、「そのネットワーク内のどの機器か」を示す部分をホスト部と呼びます。

   192.168.1  .  10
  ┌──────────┐┌──┐
  │ネットワーク部││ホスト部│
  └──────────┘└──┘
  「どのネットワーク」   「そのネットワーク内のどの機器」

この構造の詳細は次の記事で扱います。ここでは「IPアドレスには場所を示す部分がある」とだけ覚えておいてください。

同じネットワーク内の機器はIPアドレスが似ている

このネットワーク部という概念を知っていると、IPアドレスを見ただけで「この2台は同じネットワークにいる」と判断できます。

たとえば、自宅のルーターが 192.168.1.1、スマートフォンが 192.168.1.10、パソコンが 192.168.1.20 だとします。3つとも 192.168.1 という部分が共通していますね。この共通部分がネットワーク部で、3台が同じネットワーク内にいることを示しています。

192.168.1.1    ← 自宅ルーター        ┐
192.168.1.10   ← スマートフォン      │ 同じネットワーク（192.168.1 が共通）
192.168.1.20   ← パソコン            ┘

142.250.xx.xx  ← Googleのサーバー       → 別のネットワーク

一方、Googleのサーバーの 142.250.xx.xx はネットワーク部が全く異なります。だからルーターは「これは外部へ転送すべきデータだ」と判断できるわけです。

IPv4の表記形式

現在広く使われているIPアドレスは IPv4（Internet Protocol version 4） と呼ばれます。

表記形式はこうです。

   192  .  168  .   1   .   1
  ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐
  │ 8bit │.│ 8bit │.│ 8bit │.│ 8bit │
  └─────┘ └─────┘ └─────┘ └─────┘
              合計 32ビット

4つの数値をドット（.）で区切って並べます。それぞれの数値は 0〜255 の範囲です。

例：
  192.168.1.1      ← 自宅ルーターによく設定されるアドレス
  192.168.1.100    ← そのルーターにつながったPCに割り当てられるアドレスの例
  8.8.8.8          ← Googleが公開しているDNSサーバーのアドレス

なぜ0〜255なのか

各数値が0〜255である理由は、コンピュータが内部で 8ビット（bit） 単位でデータを扱っているからです。1ビットは0か1のどちらかです。8ビットをつなぎあわせると、0と1の並び方は256通り（2を8回かけた数）になります。256通りということは、0から255まで256種類の数を表せるということです。

IPアドレスは4つの8ビットで構成されているので合計 32ビット です。この32ビットで表せる組み合わせは約43億通り。つまりIPv4では理論上、約43億台の機器にそれぞれ異なるアドレスを割り当てられます。

MACアドレスとIPアドレスの比較

2つのアドレスの違いを整理します。

	MACアドレス	IPアドレス
役割	同じネットワーク内での機器識別	ネットワークをまたいだ機器識別
決まり方	製造時に書き込まれる（固定）	接続するネットワークで変わる（変動）
「場所」の情報	持っていない	持っている
使われる層	レイヤー1（ネットワークインターフェース層）	レイヤー2（インターネット層）
例	`00:1A:2B:3C:4D:5E`	`192.168.1.10`

「届けるまでの全体の流れ」で言うと、IPアドレスが「どのネットワークのどの機器へ」という大まかな宛先を示し、宛先のネットワークに到着してからMACアドレスが「正確な機器まで」最後の一区間を届けます。2つのアドレスはバトンをつなぐように連携しています。この連携の仕組みは、後の「ARP」の記事で詳しく扱います。

データはパケットに包まれて送られる

インターネット層では、データを送るときに「宛先IPアドレス」と「送信元IPアドレス」をデータと一緒にひとまとめにして送ります。この「封筒」を パケット（packet） といいます。

Packet（パケット）：「小包・小荷物」という意味。データをひとまとまりに包んで送る単位。

第17回で登場した「フレーム」はレイヤー1の封筒でした。パケットはその一つ上のレイヤー2の封筒です。実際の通信ではパケットがフレームの中に入れ子になって送られますが、その詳細は後の記事で扱います。

┌────────────────────────────────────────┐
│      パケット（インターネット層の封筒）        │
├──────────────────┬─────────────────────┤
│ 宛先IPアドレス    │  142.250.xx.xx      │ ← Googleのサーバー
├──────────────────┼─────────────────────┤
│ 送信元IPアドレス  │  192.168.1.10       │ ← 自分のスマートフォン
├──────────────────┴─────────────────────┤
│                データ本体               │
└────────────────────────────────────────┘

ルーターはこのパケットの「宛先IPアドレス」を読んで、「このデータはどのネットワークへ送ればいいか」を判断します。

※ルーターについては後の記事で扱います。ここでは、スイッチからデータを受け取って、他のネットワークに流す役目を担う機器と考えてください。

実際にデータが届くまでの流れ

スマートフォンでGoogleを開くとき、IPアドレスはこんな流れで使われます。

スマートフォン          自宅ルーター        途中のルーター群         Googleのサーバー
(192.168.1.10)                                               (142.250.xx.xx)
     │                    │                    │                    │
     │──パケット送信──────▶│                    │                    │
     │  宛先:142.250.xx.xx │──転送──────────────▶│                    │
     │                    │  宛先:142.250.xx.xx │──転送──────────────▶│
     │                    │                    │  宛先:142.250.xx.xx │

自宅のルーターはパケットの宛先IPアドレスを読み、「このアドレスは外部ネットワーク宛て」と判断してインターネットへ転送します。インターネット上の複数のルーターが「次はどこへ」とリレー形式で転送を続け、最終的にGoogleのサーバーへ届きます。

各ルーターが判断の根拠にしているのが、一貫してIPアドレスです。ルーティングの詳しい仕組みは後の記事で扱います。

IPアドレスはどこから割り当てられるのか

IPアドレスは、接続するネットワークのルーターから自動で割り当てられます。自宅のWi-Fiに接続するとき、スマートフォンやパソコンに自動でIPアドレスが配られていますね。この仕組みを担うのが DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol） です。

Dynamic（ダイナミック）：動的に、その都度
Host（ホスト）：ネットワークに接続する機器のこと
Configuration（コンフィギュレーション）：設定・構成

「接続する機器に、その都度設定を配る仕組み」という意味です。

なお、IPアドレスは自動割り当て以外に、管理者が手動で設定することもあります。DHCP機能を使うとルーター都合で機器のIPアドレスを変更する場合があります。一回ケーブルを抜いて、もう一度指した場合、などがそうですね。

なお、IPアドレスは自動割り当て以外に、管理者が手動で設定することもあります。DHCPを使うと、ケーブルを一度抜いて挿し直したタイミングなどにIPアドレスが変わることがあります。サーバーや業務用機器では「常に同じIPアドレスを持つ」ことが求められるため、手動で固定するケースが多いです。DHCPの詳しい仕組みは後の記事で取り上げます。

IPv4とIPv6

IPv4のアドレス数は約43億でしたが、スマートフォン・IoT機器・クラウドサーバーが爆発的に増えた結果、このアドレスが枯渇しはじめました。インターネットが普及し始めた1990年代には「43億もあれば十分」と考えられていましたが、2011年にはIPv4の新規割り当てが事実上停止しています。

その解決策として登場したのが IPv6（Internet Protocol version 6） です。128ビットのアドレス空間を持ち、理論上は約340澗（かん）という天文学的な数のアドレスを使えます。地球上のすべての砂粒にIPアドレスを割り当てても余るほどの数です。

IPv4の例：  192.168.1.1
IPv6の例：  2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

現在はIPv4とIPv6が並行して使われている過渡期です。この連載ではIPv4を中心に扱いますが、「より新しい形式としてIPv6がある」とだけ押さえておいてください。

まとめ

IPアドレスはネットワークをまたいだ機器識別のための「論理的な住所」
MACアドレスは場所の情報を持たないため、別ネットワークへの転送にIPアドレスが必要
IPv4は32ビット、0〜255の数値4つをドットで区切った形式（例：192.168.1.1）
IPアドレスには「どのネットワークか」を示すネットワーク部と「どの機器か」を示すホスト部がある
データはIPアドレスを含む「パケット」に包まれ、ルーターにリレーされながら届けられる
IPアドレスは DHCP という仕組みで自動割り当てされる（詳細は後の記事で）

次の記事では、IPアドレスの内部構造──ネットワーク部とホスト部──に踏み込みます。「なぜ192.168.1.1と192.168.1.100が同じネットワーク内にいるとわかるのか」が見えてきます。

IPアドレスの構造──ネットワーク部とホスト部を理解する【第20回】

Fri, 22 May 2026 00:00:00 +0000

この記事でわかること

ネットワーク部：IPアドレスの前半部分で「どのネットワークか」を示す
ホスト部：IPアドレスの後半部分で「そのネットワーク内のどの機器か」を示す
同じネットワーク内の機器はネットワーク部が共通で、ホスト部だけが異なる
ホスト部がすべて0のアドレスと、すべて1のアドレスは機器に割り当てられない
どこで区切るかは「サブネットマスク」が決める（詳細は次の記事）

はじめに

前回の記事で、IPアドレスには「どのネットワークか」を示す部分と「そのネットワーク内のどの機器か」を示す部分があると触れました。前者をネットワーク部、後者をホスト部と呼びます。

ここを理解すると、「なぜ 192.168.1.1 と 192.168.1.100 が同じネットワーク内にいるとわかるのか」「ルーターがどうやって転送先を判断しているのか」が見えてきます。

郵便局の例で整理する

前回の記事で郵便局の例を使いました。A地区の郵便局員はA地区の配達を担当し、B地区宛の手紙はB地区の郵便局へ転送するという話でしたね。

この例をIPアドレスに当てはめると、こうなります。

郵便局の住所体系              IPアドレスの構造
─────────────────────────────────────────────────
「A地区の郵便局」         ←→  ネットワーク部
  （担当エリアの識別）           （どのネットワークか）

「郵便局内の席番号」       ←→  ホスト部
  （郵便局内の個人識別）         （そのネットワーク内のどの機器か）

192.168.1.10 というIPアドレスであれば、192.168.1 がA地区の郵便局（ネットワーク部）、10 があなたの席番号（ホスト部）にあたります。

    192.168.1  .  10
  ┌────────────┐┌──────┐
  │ネットワーク部││ホスト部│
  │ A地区の郵便局 ││ 席番号 │
  └────────────┘└──────┘

ネットワーク部とは

ネットワーク部は、IPアドレスの前半部分で「このアドレスがどのネットワークに属しているか」を示します。

同じネットワーク内の機器は、全員が同じネットワーク部を持っています。逆に言えば、ネットワーク部が異なる機器は別のネットワークに属しています。

ルーターはパケットを受け取るたびに宛先IPアドレスのネットワーク部を確認し、「このパケットは自分のネットワーク宛てか、それとも別のネットワーク宛てか」を判断します。これがルーティングの核心です。

ホスト部とは

ホスト部は、IPアドレスの後半部分で「同じネットワーク内のどの機器か」を区別するための番号です。

Host（ホスト）：もともとは「もてなす人・主人」を意味する言葉。ネットワークの文脈では「ネットワーク上に存在する機器」を指します。

同じネットワーク内では、ホスト部の数値がそれぞれ異なります。ネットワーク部が「どの郵便局か」を示すなら、ホスト部は「その郵便局内の席番号」にあたります。

具体例：自宅ネットワークで見てみる

自宅のネットワークを例に、ネットワーク部とホスト部の関係を確認しましょう。

機器              IPアドレス       ネットワーク部    ホスト部
────────────────────────────────────────────────────────
ルーター          192.168.1.1      192.168.1        1
PC                192.168.1.10     192.168.1        10
スマートフォン     192.168.1.20     192.168.1        20
タブレット         192.168.1.30     192.168.1        30

ネットワーク部 192.168.1 はすべて共通です。これが「同じネットワークに属している」ことを示しています。ホスト部（最後の数値）だけが異なり、これで機器を区別しています。

一方、Googleのサーバーは 142.250.xx.xx のようなアドレスを持っています。先頭の数値群が自宅の 192.168.1 とは全く異なり、別のネットワークに属していることがわかります。

🏠 自宅のネットワーク（ネットワーク部：192.168.1）
   192.168.1.1    ← ルーター
   192.168.1.10   ← PC
   192.168.1.20   ← スマートフォン

🌐 Googleのネットワーク
   142.250.xx.xx  ← Googleのサーバー（ネットワーク部が異なる）

ルーターはネットワーク部を見て転送先を決める

ルーターがどのように判断しているか、2つのケースで確認しましょう。

ケース①：PC → Googleのサーバー（別ネットワーク宛て）

PCからGoogleへパケットを送ると、自宅ルーターは宛先 142.250.xx.xx のネットワーク部を確認します。自宅のネットワーク部 192.168.1 とは異なるため、「外部へ転送すべきパケット」と判断してインターネット側へ送り出します。

PC（192.168.1.10）→ 自宅ルーター
                        ↓ 宛先のネットワーク部を確認
                        ↓「192.168.1 ではない → 外部へ転送」
                        ──────────────────▶ インターネットへ

ケース②：PC → スマートフォン（同じネットワーク宛て）

PCからスマートフォン（192.168.1.20）へパケットを送ると、ルーターは宛先のネットワーク部が 192.168.1 と一致することを確認します。「自分のネットワーク内の機器宛てだ」とわかり、インターネットへ転送せずスイッチ経由でスマートフォンへ直接届けます。

PC（192.168.1.10）→ 自宅ルーター
                        ↓ 宛先のネットワーク部を確認
                        ↓「192.168.1 と一致 → 同じネットワーク内」
                        ──────────────────▶ スイッチ経由でスマートフォンへ

なぜ2つに分ける必要があるのか

ネットワーク部とホスト部に分ける理由は、ルーターの管理コストを現実的な規模に抑えるためです。

もし「ネットワーク部」という概念がなく、すべての機器に完全にランダムなIPアドレスが割り当てられていたとします。このとき、世界中の何十億台もの機器それぞれの場所をルーターが個別に記憶しなければ、パケットを正しく転送できません。前回の記事で「MACアドレスだけでは届かない理由」として触れた問題と同じです。

ネットワーク部・ホスト部という2層構造にすることで、ルーターは「個々の機器の場所」ではなく「ネットワーク単位の場所」だけを覚えれば済むようになります。

郵便の例に戻すと、全国の配送センターは「どの市区町村へ向かうか」だけを知っていれば荷物を転送できます。その市区町村の中のどの番地へ届けるかは、地元の配達員が担当する。役割を分担することで、それぞれが管理すべき情報量が現実的な規模に収まっています。

インターネット上のルーター    →  ネットワーク単位で転送先を判断
    （全国の配送センター）         （この市区町村の郵便局へ転送）

宛先ネットワーク内のスイッチ  →  ホスト部を見て最終的な機器へ届ける
    （地元の配達員）               （この番地の田中さんへ届ける）

使えないアドレスがある

ネットワーク部が決まると、ホスト部で使える値には2つの「予約済み」アドレスが生まれます。

ネットワークアドレス：ホスト部の全ビットが0のアドレスです。機器に割り当てるためのアドレスではなく、「このネットワーク全体」を代表する識別子として使われます。

ブロードキャストアドレス（broadcast：broad「広い」＋ cast「投げる」＝「広く投げかける」）：ホスト部の全ビットが1のアドレスです。そのネットワーク全体へ一斉に送信するときに使います。機器への個別割り当てには使いません。

192.168.1 をネットワーク部とする例では、こうなります。

192.168.1.0    ← ネットワークアドレス（機器に割り当て不可）
192.168.1.1    ┐
192.168.1.2    │
   ...         │ 機器に割り当て可能（254個）
192.168.1.253  │
192.168.1.254  ┘
192.168.1.255  ← ブロードキャストアドレス（機器に割り当て不可）

0〜255の256通りから2つが予約済みとなるため、実際に機器へ割り当てられるアドレスは 254個です。

区切り位置はどうやって決まるのか

ここまで 192.168.1 をネットワーク部、最後の1組をホスト部として説明してきました。ただし、IPアドレスだけを見ても区切り位置はわかりません。区切り位置を示すのが**サブネットマスク（subnet mask）**です。

Subnet（サブネット）：sub（部分的な・下位の）＋ net（ネットワーク）＝「ネットワークを分割した部分的な区画」

サブネットマスクは 255.255.255.0 のような形式をしており、「どこまでがネットワーク部か」をIPアドレスとセットで示します。

たとえば、IPアドレス 192.168.1.10 にサブネットマスク 255.255.255.0 が組み合わさることで、「最初の3組（192.168.1）がネットワーク部、最後の1組（10）がホスト部」と確定します。サブネットマスクがなければ、192.168.1.10 を見ただけではどこが区切り位置なのかわかりません。

詳しい仕組みは次の記事で扱います。

よく見かける区切り方

サブネットマスクの値によって、ネットワーク部とホスト部の長さが変わります。よく使われる3パターンを整理します。

サブネットマスク	ネットワーク部	ホスト部	割り当て可能な機器数	主な用途
255.255.255.0	最初の24ビット	最後の8ビット	254台	一般家庭・中小企業
255.255.0.0	最初の16ビット	最後の16ビット	65,534台	大企業・大学
255.0.0.0	最初の8ビット	最後の24ビット	16,777,214台	大規模ISP・データセンター

自宅のネットワークでよく使われるのは 255.255.255.0 です。最初の3組（24ビット）がネットワーク部で最後の1組がホスト部になり、最大254台の機器を収容できます。

一方、大企業や大学では 255.255.0.0 が使われることがあります。ホスト部が16ビット分あるため、65,534台という膨大な機器を1つのネットワーク内に収容できます。さらに大規模なISP（Internet Service Provider：Internet「インターネット」＋ Service「サービス」＋ Provider「提供する事業者」＝「インターネット接続サービスを提供する事業者」）やデータセンターでは 255.0.0.0 を使い、約1,677万台という単位で管理することもあります。

なお、個人がインターネットに接続するとき契約する「プロバイダー」「回線業者」がISPにあたります。NTTやSoftBank、OCNなどが代表例です。

まとめ

ネットワーク部：IPアドレスの前半。「どのネットワークか」を示し、同じネットワーク内の機器で共通
ホスト部：IPアドレスの後半。「そのネットワーク内のどの機器か」を区別する
ルーターはネットワーク部を確認して「同じネットワーク内か、別ネットワーク宛てか」を判断する
ホスト部がすべて0のアドレス（ネットワークアドレス）と、すべて1のアドレス（ブロードキャストアドレス）は機器に割り当てられない
区切り位置を決めるのがサブネットマスクで、詳細は次の記事で扱う

次の記事では、サブネットマスクの仕組みを詳しく見ていきます。255.255.255.0 という数値が「最初の24ビットがネットワーク部」をどのように表しているのか、その仕組みが明らかになります。

TCP/IPモデル on ネットワーク入門講座

TCP/IPモデルとは？郵便で理解するネットワークの「役割分担」入門【第16回】

この記事でわかること

はじめに

TCP/IPモデルとは何か？

インターネット通信を動かす「共通のルール集」

郵便で理解するTCP/IPモデルの4層

アプリケーション層（いちばん上）

トランスポート層

インターネット層

ネットワークインターフェース層（いちばん下）

4つの層をまとめて確認しよう

データが届くまでの流れを追いかけてみよう

送る側：上の層から下へ順番に処理する

受け取る側：下の層から上へ順番に処理する

なぜ役割を「層」に分けるのか？

問題が起きたときに原因を絞り込みやすい

各層を独立して改良できる

まとめ

ネットワークインターフェース層とは？役割とルールで理解するレイヤー1の仕組み【第17回】

この記事でわかること

はじめに

コンピュータ同士がデータをやり取りするとき、何が必要か？

ルールとは「お互いが前提として共有するもの」

役割① 信号を物理的に届ける ─ ケーブル

問題：データは「なにか」に乗らないと動けない

ルール：ツイストペアケーブルを使う

役割② 複数の機器をつなぐ ─ ハブ、そして半二重のルール

問題：1本の回線を複数人で共有すると信号がぶつかる

登場したのがハブ

ルール：半二重通信（交互にしか送れない）

役割③ 正しい相手を特定する ─ MACアドレス

問題：たくさんある機器の中から、誰に届ければいいのか？

ルール：MACアドレスで機器を一意に識別する

役割④ 正しい相手だけに届ける ─ スイッチ、そして全二重のルール

問題：全員に送るのは無駄で、セキュリティ上もよくない

ルール：MACアドレスを学習して、宛先だけに届ける

スイッチはどうやって「誰がどこにいるか」を知るのか

さらに全二重通信も実現できる

役割をつなぐ「封筒」 ─ フレーム

まとめ ─ 役割とルールの全体図

「ネットワーク」のもう一つの意味？広義・狭義の違いとインターネット層の役割をやさしく解説【第18回】

この記事でわかること

はじめに

「ネットワーク」の2つの意味

広い意味（広義）のネットワーク

狭い意味（狭義）のネットワーク

なぜ同じものに別の呼び方があるのか

ネットワークインターフェース層 ＝ 市の内側を見る視点

ネットワーク層 ＝ 市と市のつながりを見る視点

同じネットワーク内なら直接話せる

別のネットワークへはどうやって届けるのか

ルーターについて少しだけ

「インターネット」という言葉に答えがある

まとめ

IPアドレスとは？仕組みと表記形式を基礎から解説【第19回】

この記事でわかること

はじめに

MACアドレスだけでは届かない理由

IPアドレスとは

IPアドレスが「場所の情報」を持てる理由

同じネットワーク内の機器はIPアドレスが似ている

IPv4の表記形式

なぜ0〜255なのか

MACアドレスとIPアドレスの比較

データはパケットに包まれて送られる

実際にデータが届くまでの流れ

IPアドレスはどこから割り当てられるのか

IPv4とIPv6

まとめ

IPアドレスの構造──ネットワーク部とホスト部を理解する【第20回】

この記事でわかること

はじめに

郵便局の例で整理する

ネットワーク部とは

ホスト部とは

具体例：自宅ネットワークで見てみる

ルーターはネットワーク部を見て転送先を決める

なぜ2つに分ける必要があるのか

使えないアドレスがある

ネットワークインターフェース層＝市の内側を見る視点

ネットワーク層＝市と市のつながりを見る視点