IPアドレス | ビズドットオンライン

インターネットのプロトコルTCP/IP入門書の決定版!

【図解】ICMPとは？初心者向けにわかりやすく３分で解説

↑ページ数が多く誰でも手軽に読める内容ではありませんが、ネットワークエンジニアであれば、ほぼ全員が一度は読んだことがある超・有料書籍。是非一度読破しておきたい１冊のご紹介です。

読者特典＞　0から学ぶネットワーク入門

【初心者向け】ICMPv6とは？わかりやすく３分で解説

ビズドットオンライン — Mon, 28 Mar 2022 08:41:35 +0000

ICMPv6 (Internet Control Message Protocol for IPv6) はIPv6におけるICMPの役割を担うプロトコルです。

簡単に説明するとICMPv6はICMPの進化版。ICMPがIPv4で利用されていたのに対して、ICMPv6はIPv6で利用されるというだけです。ICMPと比較すると多少機能が拡張されており、各種資格試験ではその点に関する出題がなされていたりします。

このページでは、IPv6とICMPについて復習しつつICMPv6の仕組みと役割をネットワーク初心者向けに分かりやすく解説します。

このページで学べる内容

【復習】ICMPとは？/IPv6とは？
ICMPv6の役割
ICMPv6メッセージ

ネットワークエンジニアを目指す方であれば知っておきたい重要知識の１つ。是非最後までご覧ください。

【復習】ICMPとは？
【復習】IPv6とは？
ICMPv6とは？
ICMPv6のパケットフォーマット
ネットワークエンジニアを目指す方は

【復習】ICMPとは？

ICMP（Internet Control Message Protocol）は、インターネット通信（IPを利用するTCP/IPのパケット通信）で発生したエラーとその原因を伝えるためのプロトコルです。

IPはコネクションレス型通信のため、パケット転送に失敗したとしても「失敗したこと」を検知することはできません。そこで、IP通信を行う際にその失敗を通知する仕組みが必要となります。それがICMPです。

例えば、ネットワークを構築した際に何故かあっちのサーバーにつながらない・・・なんていうこともよくあります。こんなときに、「何が問題」で「どこのネットワーク機器でエラーが起きているのか？」ということを調べる必要が出てきまがこのような場合もICMPを用います。

以下のような簡単なネットワークでPCからスマートフォンに向けてパケット送信する場合を考えます。

PC【A】から送付されたパケットはルーターAからルーターBへ、ルーターBからルーターCへ送られ、最後に目的のPC【B】に届けられます。

このとき、PC【B】の電源が切れてしまっていた場合、ルーターCはPC【B】に対して、パケット転送を試みるものの、そのパケットは正常に送り届けられることはありません。

このままでは、PC【A】は送ったパケットが正常に届けられたかどうか？を知る術はありません。仮に、パケット送信に失敗していたとしても、どこで失敗したかは分かりません。

このときに活躍するのがICMPです。ルーターCはICMPのルールに沿って、PC【A】に対して「到達不能（Destination Unreachable）」メッセージを返します。

これで、PC【A】はパケット送信がルーターCからPC【B】の間でエラーとなっていることを検知できるのです。

これがICMPの役割です。

ICMPはその役割から「エラー報告プロトコル」「インターネット制御通知プロトコル」と呼ばれます

ICMPについてさらに詳しく学習したい方は以下の記事をご覧ください。

【初心者向け】ICMP（Internet Control Message Protocol）とは何か？を初心者向けに分かりやすく解説します。pingコマンドを使ったことがある人であればすぐに理解できるかも？

【復習】IPv6とは？

ICMPv6はIPv6で利用するICMPプロトコルです。

ここでは、IPv6を簡単におさらいしておきます。

IPv6とはIPv4の進化版。IPアドレス（＝インターネット上の住所）を用いてデータを目的のコンピュータに届けるための諸々のルールを定義するプロトコルです。

IPv6プロトコルのその最大の特徴は、IPアドレスのアドレス長を128bitとして規定している点。

IPv4アドレスはのアドレス長は32bitであるので、理論上約43億個（※ 2の32乗＝4,294,967,296個（約43億個））の割り当てが可能です。

ですが、世界的にインターネットが普及し、パソコンやスマートフォン・その他ネットワーク機器が膨大な数に。結果、43億個のIPv4アドレスだけでは、全ての機器にIPアドレスを割り当てることが困難になりました。この問題を解決するために導入が進んでいるのがIPv6です。

ICMPv6とは？

ICMPv6 (Internet Control Message Protocol for IPv6) はIPv6におけるICMPの役割を担うプロトコルです。

基本的な役割はICMPと同様、データ転送に関するエラー通知を行うことを主な目的としていますがICMPv6ではARPの機能（IPアドレスからMACアドレスの探索）の機能も兼ね備えているという点が特徴です。

ARPとは

ARPとは、 IPアドレスからMACアドレスの情報を取得するためのプロトコルです。

コンピュータ同士がLANケーブルや無線LAN通信を行う際には、IPアドレスではなくMACアドレスが必要となります。その際、IPアドレスからMACアドレスを探索するルールを定めているのがARPです。

ARPについて詳しく学習したい方は以下の記事をご覧ください。

ARPとは？IT初心者向けに分かりやすく３分で解説【ネットワーク】

【超・初心者向け】ARP（Address Resolution Protocol）の仕組みを初心者向けに図解付きでご説明します。ARPとは何か？ARPリクエストとARPリプライとは？ IPアドレスとMACアドレスって何だっけ・・・？という方も理解できるよう前提の前提から解説します。

ICMPv6のパケットフォーマット

ICMPv6の具体的な仕組みについてさらに詳しくイメージできるよう、ICMPv6でやり取りするパケットフォーマットを見てみましょう。

ICMPv6メッセージはエラーメッセージと情報メッセージの２つに分類されます。上記のパケットフォーマットを用いて以下のような通知を行います。すべて暗記する必要はありませんが、ICMPv6がどのようなメッセージを通知しているのか？イメージを持てればOKです。

種類	タイプ	意味
エラーメッセージ	1	宛先到達不能（Destination Unreachable）
エラーメッセージ	2	パケット過大（packet too big）
エラーメッセージ	3	時間超過（Time Exceed）
エラーメッセージ	4	パラメーター問題（Parameter Problem）
情報メッセージ	128	エコー要求（Echo Request）
情報メッセージ	129	エコー応答（Echo Reply）
情報メッセージ	133	ルータ要請（Router Solicitation）
情報メッセージ	134	ルータ通知（Router Advertisement）
情報メッセージ	135	近隣ホスト要請（Neighbor Solicitation）
情報メッセージ	136	近隣ホスト通知（Neghbor Advertisement）
情報メッセージ	137	リダイレクト（Redirect Message）
情報メッセージ	139	ICMP Node Information Query
情報メッセージ	140	ICMP Node Information Response

ICMPv6のまとめ

ICMPv6 (Internet Control Message Protocol for IPv6) はIPv6におけるICMPの役割を担うプロトコル
基本的にはICMPと同様にデータ転送に関するエラー通知を行うことを主な目的としていますがICMPv6ではARPの機能（IPアドレスからMACアドレスの探索）の機能も兼ね備えているという点が特徴

ネットワークエンジニアを目指す方は

コンピュータとコンピュータはどのように通信をしているのか？インターネットはどのような仕組みで構成されているのか？

ネットワークの基礎を１から学習したい方（＝ネットワークエンジニアを目指す方）は、以下の書籍が非常におすすめ。

インターネットのプロトコルTCP/IP入門書の決定版!

1人前のシステムエンジニア(SE)になるために勉強した５つのこと

日常生活で例えた説明や豊富な図解付きでIT初心者でも分かりやすく理解することができます。

ただし、ページ数も多くさくっと手軽に読める内容ではありません。しかしながら、ネットワークエンジニアを目指す場合、ほぼ全員が一度は読んだことがある書籍なので是非一度読破しておきたい１冊

ネットワークエンジニアを目指す方ではなくても、ネットワークの知識がある/なしで今後のキャリアプランに大きく影響します。１度手に取ってみてはいかがでしょうか？

またシステムエンジニアを目指す方や、IT知識を１から身につけたい方は以下のページをご覧ください。

正直どこから学び始めればよいかわからない。どのように勉強していけば、エンジニアとしてのスキルが磨けるか？が分からない・・・という方は必見です。

システムエンジニア向けに「できるエンジニア」になる方法を１から解説しておりますので、是非ご覧ください。

無料で読めるようにしてあります。累計15万人に参考にしていただきました！

本ページでは、１人前のシステムエンジニアになるために学んだこと・読んだ本・勉強したプログラミング言語を現役のエンジニアが１から紹介しています。「正直何を勉強したらよいかわからない」という疑問をお持ちの方は特に必見です。

【図解】ICMPとは？初心者向けにわかりやすく３分で解説

ビズドットオンライン — Tue, 19 Oct 2021 14:17:02 +0000

ICMP（Internet Control Message Protocol）は、IP（Internet Protocol）を利用した通信において発生したエラーやその原因を知るために用いられるプロトコルです。

もっと分かりやすく言うと「ちゃんとインターネットで通信できているか？」を確認するときのルール・決まり事がICMPです。

「ping」コマンドや「tracert」コマンドを使ったことがある人もいるかもしれませんが、実はこれはICMPを利用したプログラムです。このページでは、ネットワーク初心者向けにICMPとは何か？を１から分かりやすく解説します。

このページで学べる内容

ICMP（Internet Control Message Protocol）とは？
ICMPメッセージのフォーマット
- タイプとコード
pingとICMPの関係

ネットワークエンジニアを目指す方でなくても知っておいて損はないIT基礎知識です。是非最後までご覧ください。

ICMPとは？
1. 【図解】ICMPを分かりやすく
ICMPメッセージのフォーマット
1. ICMPメッセージ（タイプ/コードの意味）
pingとは？（ICMPとpingの違いは？）
ネットワークエンジニアを目指したい方は
ITを１から学びなおしたい方は

ICMPとは？

ICMP（Internet Control Message Protocol）とは、インターネット通信（IPを利用するTCP/IPのパケット通信）で発生したエラーとその原因を伝えるためのプロトコルです。

プロトコルとは？

プロトコルとはコンピュータとコンピュータがネットワークを通じて通信する際に決められた約束事・決まりのこと。「メールを送るときは〇〇の形式で送ってね！」「ファイルを送るときは、〇〇のタイミングで送ってね！」というような約束事を決めたものがプロトコルです。

日常会話に当てはめて考えると分かりやすいです。普段私たちがお互い話をすることができているのも「プロトコル（何語で話すか？）が決まっているから」と説明できます。

プロトコルって何？という方は合わせて以下の記事もご覧ください。

プロトコルとは何か？IT初心者にもわかりやすく３分で解説【ネットワーク】

通信プロトコル (Protocol) とは、コンピュータとコンピュータがネットワークを通じて通信する際に決められた約束事・決まりのこと。プロトコルって何？具体的にはどのような決まり事を定めているの？という疑問をお持ちの方は必見です。

ICMPはインターネット層^※に位置づけられるプロトコルです。

※・・・OSI参照モデルのネットワーク層

【図解】ICMPを分かりやすく

以下のような簡単なネットワークでPCからスマートフォンに向けてパケット送信する場合を考えます。

PC【A】から送付されたパケットはルーターAからルーターBへ、ルーターBからルーターCへ送られ、最後に目的のPC【B】に届けられます。

これで、PC【A】はパケット送信がルーターCからPC【B】の間でエラーとなっていることを検知できるのです。

これがICMPの役割です。ICMPがないとパケット転送が失敗した場合に、なぜ失敗したのかを特定することが困難になります。

ICMPはその役割から「エラー報告プロトコル」「インターネット制御通知プロトコル」と呼ばれます

ICMPメッセージのフォーマット

ICMPをより具体的にイメージできるようにICMPで用いられるパケットの中身を見ていきましょう。

以下のようにICMPはタイプとコード、チェックサム、そしてデータ部分から成り立ちます。

項目	ビット数	説明（概要）
タイプ	8 bit	ICMPメッセージの種類
コード	8 bit	ICMPメッセージの種類（詳細）
チェックサム	16 bit	エラーがないかどうかをチェック
データ	可変長	ICMPの「タイプ」により長さが異なる

ICMPメッセージはざっくりいうと「どんなことが起きていて（＝タイプ）」「その原因はこれだよ（＝コード）」をセットで通知するフォーマットです。

ICMPメッセージ（タイプ/コードの意味）

ICMPメッセージで利用される代表的なタイプとコードの意味を掲載しておきます。

全て覚える必要はありませんが、ここでは内容をざっと見てICMPがどんな内容を通知することができるのか？を理解しておきましょう！

タイプ	コード	説明
0（エコー応答通知）	0	エコー要求への応答（後述するpingで用いられる）
3（宛先到達不可能通知）	0	宛先ネットワークに到達できない
3（宛先到達不可能通知）	1	宛先ホストに到達できない
3（宛先到達不可能通知）	6	宛先ネットワークが不明
3（宛先到達不可能通知）	7	宛先ホストが不明
3（宛先到達不可能通知）	9	宛先ネットワークとの通信が禁止されている
3（宛先到達不可能通知）	10	宛先ホストとの通信が禁止されている
5（リダイレクト通知）	0	ネットワークへの最適経路変更を通知
5（リダイレクト通知）	1	ホストへの最適経路変更を通知
8（エコー要求通知）	0	エコー要求（後述するpingで用いられる）
11（時間切れ通知）	0	転送中に時間切れが発生した（転送中のTTLの値が超過）

pingとは？（ICMPとpingの違いは？）

「pingを打つ」という言葉を聞いたことがある人もいるかもしれません。pingとはICMPプロトコルを利用したネットワーク疎通診断プログラムです。

ICMPを利用したプログラムがpingです。

コマンドで「ping (IPアドレス)」もしくは「ping (ホスト名)」と入力すると、指定したIPアドレスに自分のPCから疎通することができるかどうか？を診断することができます。

試しに、当サイトに向けてpingを打ってみましょう。

ping it-biz.online

今、あなたがこのページを見ることができているということは正常に疎通が取れています。したがって、以下のような結果が返ってくるはずです。

it-biz.online [157.112.183.23]に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
157.112.183.23 からの応答: バイト数 =32 時間 =51ms TTL=52
157.112.183.23 からの応答: バイト数 =32 時間 =31ms TTL=52
157.112.183.23 からの応答: バイト数 =32 時間 =46ms TTL=52
157.112.183.23 からの応答: バイト数 =32 時間 =52ms TTL=52

もし、このWebページに何らかの障害が起き、サーバーが完全ダウンしてしまうと以下のように「要求がタイムアウトしました。」というメッセージが返ってきます。

157.112.183.23 に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
要求がタイムアウトしました。
要求がタイムアウトしました。
要求がタイムアウトしました。
要求がタイムアウトしました。

pingが成功すれば、送信元（あなたのパソコン）と宛先の通信に問題ないことが示されます。逆に、失敗したらIP上の何らかの通信に障害が発生していることを示します。

ネットワーク通信や、物理的なケーブルの接続、ルーティング処理、IPアドレスやサーバの設定など様々な要素から成立しますが、pingの結果わかるのはこの中のIPに関する部分のエラー理由であるという点に注意しましょう。

ネットワークエンジニアを目指したい方は

ICMPだけでなく、ネットワークの基礎を１から学びたい方はこちらの書籍を購入してがっつり学びましょう！

さくっと手軽に読める内容ではないのですが、ネットワークエンジニア全員が必ず読破している本と言っても過言ではありません。是非この機会にチャレンジしてみてみましょう。

インターネットのプロトコルTCP/IP入門書の決定版!

1人前のシステムエンジニア(SE)になるために勉強した５つのこと

ITを１から学びなおしたい方は

システムエンジニアを目指す方や、IT知識を１から身につけたい方は以下のページをご覧ください。

システムエンジニア向けに「できるエンジニア」になる方法を１から解説しておりますので、是非ご覧ください。

無料で読めるようにしてあります。累計12万人に参考にしていただきました！

IPv6とは何か？初心者向けに分かりやすく３分で解説

ビズドットオンライン — Thu, 06 Jan 2022 12:00:00 +0000

IPv6（Internet Protocol version 6）とは何か？ネットワークエンジニアとして押さえておきたい基礎知識を初心者向けに分かりやすく解説します。

IPアドレスと言うと、一般的にはIPv4アドレスを指すのですが、IPv4アドレスは最大43億個ほどしか存在しないため、利用者が急増した現代のインターネット空間ではIPv4アドレスの枯渇問題が発生しています。

直近はIPv4の利用方法を工夫し何とか乗り切っている状況ですが、その問題を一気に解決するIPv4の進化版として登場したのがIPv6（Internet Protocol version 6）です。

簡単に説明すると、IPv4の進化版プロトコルがIPv6ということです。

このページでは、IPアドレスの基本知識をおさらいしつつ、IPv4とIPv6の違い、IPv6の基本知識までを網羅的に解説します。

このページで学べる内容

【前提】IPアドレス（IPv4アドレス）とは？
- IPアドレスの枯渇問題
IPv6とは？
IPv6の基本知識
- ユニキャストアドレス
- マルチキャストアドレス
- エニーキャストアドレス

ネットワークエンジニアを目指す方であれば知っておきたい重要知識の１つ。是非最後までご覧ください。

【前提】IPアドレスとは？
1. IPv4アドレスの枯渇問題
IPv6とは：分かりやすく解説
1. IPv6の表記方法/省略方法
IPv6アドレスの分類
ネットワークエンジニアを目指す方は

【前提】IPアドレスとは？

IPアドレスの復習

IPアドレス（Internet Protocol Address）はインターネットの世界における住所のこと
インターネットに接続する全てのコンピュータにIPアドレスが割り当てられている

IPアドレス（Internet Protocol Address）とは、インターネットの世界における住所のことです。

現実世界では、今住んでいる場所に応じて全員がそれぞれの「住所」を持っています。これと同じように、インターネットに接続する全てのコンピュータ（実はあなたのスマートフォンにも）にはIPアドレスが割り当てられています。

例えば誰かに手紙を送りたいときは、その人の住んでいる「住所」を調べて手紙を郵便局に配達しますよね。

これと同じようにインターネットの世界でも「IPアドレス」を基に、メールをどこに送れば良いか？、動画データを誰のスマートフォンに送れば良いか？などを判断します。

IPアドレスの表記方法（IPv4）

IPアドレスは以下のような数字の羅列で表記されます。3桁ごとに区切られた12桁の数字です。

このIPアドレスはシステム的には32bitの二進数なのですが、人間にとって理解しやすいように8bit単位で10進数に変換した形で表記されています。

IPv4アドレスの枯渇問題

IPv4アドレスはのアドレス長は32bitであるので、理論上約43億個（※ 2の32乗＝4,294,967,296個（約43億個））の割り当てが可能です。

ですが、世界的にインターネットが普及し、パソコンやスマートフォン・その他ネットワーク機器が膨大な数に。結果、43億個のIPv4アドレスだけでは、全ての機器にIPアドレスを割り当てることが困難になりました。これがIPv4の枯渇問題です。

この枯渇問題への対策として、NAT(Network Address Translation)という技術が用いられてきましたが、より抜本的な解決策としてIPv6が期待されています。

NAT

NAT(Network Address Translation)は、ネットワークのアドレス（IPアドレス）を変換する技術のこと。

主にグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスを変換することを目的としてとして利用されます。

なぜNATが枯渇問題への対策として利用できるのか？詳しく知りたい方は以下をチェック。

NATとは？(Network Address Translation)ネットワークの基本を３分で

【初心者向け】IPアドレスを変換する技術であるNAT（Network Address Translation）を分かりやすく３分で解説します。なんで変換する技術が必要なの？そもそもグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスって何？という方は必見です。

ここからIPv6の解説に入りますが、IPアドレスについての基本知識を抑えきれていない！という方は必ず以下のページの内容も頭に入れてからご覧ください。

以下の記事で理解できる内容

IPv4アドレスの基本知識
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスの違い
ネットワーク部/ホスト部の違い
サブネットマスクとは何か？

IPアドレスとは何か？ネットワーク初心者向けにわかりやすく3分で解説

【IT初心者向け】IPアドレスとは何か？どのようにIPアドレスを確認すればよい？IPアドレスは何のために利用されている？という疑問をお持ちの方に１からわかりやすく丁寧に解説します。

IPv6とは：分かりやすく解説

IPv6とは、IPv4アドレスの枯渇問題を受けて開発されたプロトコルです。

IPv6プロトコルのその最大の特徴は、IPアドレスのアドレス長を128bitとして規定している点。

Bit数がIPv4アドレスの4倍多く存在しているため、IPv6アドレスの個数は最大43億の4乗（＝340澗）という天文学的な個数に―。つまり、事実上ほぼ永久に枯渇しないアドレス体系を採用しています。

またIPv6はアドレスの個数を確保するだけでなく、IPv4で必要とされていたNATは不要となるなど、IPv4で顕在化した多くの問題を一気に解消させる仕組みを同時に備えています。

IPv6の特徴

メリット

事実上枯渇しない数のIPアドレスを確保できる
IPアドレスの階層構造化/経路制御表の集約
IPアドレスの構造をインターネットの階層構造に合わせることで、経路制御表（ルーティングテーブル）を最適化する。
→ルーティング処理の最適化
パフォーマンスの向上
シンプルなヘッダとすることで通信速度の最適化を行う。
セキュリティ機能の向上
IPSecの実装を必須としEnd to Endのセキュリティ確保を行う。

IPv6はアドレス数の確保だけでなく、その他にも多くのメリットを備えているということが分かればOKです。

IPv6の表記方法/省略方法

IPv6アドレスは、128Bitを16Bitごとにコロン：で区切り16進数に変換して表記します。

また、以下のルールで0を省略して記載して良いことになっています。そのため、実際目にするIPv6アドレスが通常よりも短く記載されていることがあるため注意しましょう。

IPv6アドレスの分類

IPv6アドレスはその利用用途に応じて大きく３つに分類することができます。

IPv6アドレスの分類

①：ユニキャストアドレス
特定のコンピュータを表すIPv6アドレス。
②：マルチキャストアドレス
コンピュータをまとめたグループを表すIPv6アドレス。
③：エニーキャストアドレス
グループのうちどれか１つを表すアドレス。

さらに①のユニキャストアドレスは通信範囲（＝パケットの到達範囲）に応じてさらに以下の３つに分類されます。

IPv6アドレスの分類

①：ユニキャストアドレス
- グローバルユニキャストアドレス
- リンクローカルアドレス
- ユニークローカルアドレス
②：マルチキャストアドレス
③：エニーキャストアドレス

この辺の分類を勉強していくとIPv6の特徴が少しづつ分かってくるので１つずつ解説します。

IPv6：ユニキャストアドレス

ユニキャストアドレスは特定のコンピュータを表すIPv6アドレスの１つです。

1対1の通信で用いられるIPアドレスです。

普段はこのアドレスを使用してコンピュータ同士が通信を行います。

IPv6：マルチキャストアドレス

マルチキャストアドレスは「グループ」を表すIPv6アドレスです。

IPv4のマルチキャストアドレスと同じ考え方です。

マルチキャストアドレス宛にパケットを送信すると、そのグループに属する全てのコンピュータにパケットが届けられます。

IPv6：エニーキャストアドレス

エニーキャストアドレスはマルチキャストアドレスと同じで「グループ」を表すアドレスです。

マルチキャストアドレスにパケットを送信すると、そのグループに属する全てのコンピュータにパケットが届けられますが、エニーキャストアドレスの場合はそのグループに属するコンピュータのうち１つにしかパケットが届けられないという点が特徴です。

ネットワークエンジニアを目指す方は

コンピュータとコンピュータはどのように通信をしているのか？インターネットはどのような仕組みで構成されているのか？

ネットワークの基礎を１から学習したい方（＝ネットワークエンジニアを目指す方）は、以下の書籍が非常におすすめ。

インターネットのプロトコルTCP/IP入門書の決定版!