毎日あたり前のように使っているインターネット。でも「スマホでWebページを開いたとき、裏側で何が起きているのか？」と聞かれると、意外と説明できない人が多いと思います。
この記事では、インターネットがつながる仕組みを、専門知識ゼロの人でも5分でイメージできるように解説します。ネットワーク・回線・プロバイダー・IPアドレス・DNSといった言葉が、読み終わるころには一本の線でつながるはずです。
- インターネットとネットワークの違い
- LANとWANの違い、ルーターの役割
- 回線事業者とプロバイダー（ISP）の違い
- IPアドレスとDNSの役割
- Webページが表示されるまでの流れ
結論：インターネットは「ネットワーク同士をつないだ巨大なネットワーク」
先に結論を言ってしまうと、インターネットは世界中の小さなネットワークを、回線とルーターで数珠つなぎにした巨大なネットワークです。
データを届けるために、ざっくり次の4つが働いています。
- 回線：データが通る道路（光回線・モバイル回線など）
- プロバイダー（ISP）：自宅のネットワークをインターネットにつないでくれる接続業者
- IPアドレス：データの宛先になる住所
- DNS：「google.com」のような名前を、IPアドレスに変換する電話帳
ひとつずつ見ていきましょう。
『ネットワーク』とは2つ以上の端末で情報をやりとりしている状態
ネットワークは、ざっくり言うと2つ以上の機器をつないで、情報をやりとりできる状態のことです。
パソコン1台だけならネットワークではありませんが、2台以上がつながって情報をやりとりしていれば、それはもうネットワーク。会社のPCとサーバーもネットワークですし、自宅のWi-Fiにつながっているスマホやテレビも、小さなネットワークです。
そしてインターネットは、こうしたネットワークを地球規模でつないだもの。「ネットワークのネットワーク」と言われるのはこのためです。
LANとWANの違い
ネットワークは、規模によって呼び名が変わります。
- LAN（ローカルエリアネットワーク）：自宅やオフィスの中など、限られた範囲のネットワーク
- WAN（ワイドエリアネットワーク）：離れた場所にあるLAN同士をつなぐ、広い範囲のネットワーク
WANは、物理的にケーブルで直接つなげない遠くのLAN同士を結んでいるイメージですね。インターネットは、世界最大のWANと考えるとわかりやすいです。
LANとWANの境目にいるのが「ルーター」
自宅のLANと外のインターネットの境目にあるのがルーターです。
ルーターは、家の中の機器から出ていくデータを外へ、外から届いたデータを正しい機器へと振り分ける「交通整理係」。Wi-Fiルーターは、この交通整理に無線の機能がついたものです。
ルーターの設定方法は自宅やオフィスにWi-Fi環境を構築する方法で詳しく解説しています。
回線事業者とプロバイダー（ISP）の違い
自宅のネットワークから外のインターネットに出るときに登場するのが、回線事業者とプロバイダー（ISP）です。家の中のLANは自分で用意すれば無料ですが、外につなぐには料金を払ってこの2つを使う必要があります。
回線事業者＝データが通る「道路」を用意する会社
回線事業者は、光ファイバーなどの物理的な回線を提供する会社です。NTT東日本・西日本の「フレッツ光」などが代表例です。
回線は、コンピュータ同士がデータをやりとりするための道路のようなもの。道路がなければ、どこにも行けません。
プロバイダー＝インターネットへの「入口」を管理する会社
プロバイダー（ISP：インターネットサービスプロバイダー）は、自宅の回線をインターネットにつないでくれる接続業者です。よく関所にたとえられます。
道路（回線）があっても、プロバイダーと契約していなければインターネットの世界には出られません。プロバイダーは、利用者ごとにインターネット上の住所（グローバルIPアドレス）を割り当てる役割も持っています。
最近は「光回線＋プロバイダー」がセットになったサービスや、スマホのようにキャリアが回線と接続をまとめて提供している形が主流です。料金が一本化されているのでわかりにくいですが、仕組みとしては「道路」と「関所」の両方を使っています。
IPアドレスはインターネット上の「住所」
手紙を送るには宛先の住所が必要ですよね。インターネットも同じで、データを届けるには宛先が必要です。それがIPアドレスです。
IPアドレスは、パソコンやスマホなどの機器をネットワーク上で見分けるための番号で、今よく使われているIPv4では「203.0.113.5」のように0〜255の数字を4つ組み合わせて表します。
グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
IPアドレスには大きく2種類あります。
- グローバルIPアドレス：インターネット上で使う住所。プロバイダーから割り当てられ、世界で重複しないように管理されている
- プライベート（ローカル）IPアドレス：自宅や会社のLANの中だけで使う住所。「192.168.1.11」のような番号がよく使われる
自宅のスマホやパソコンには、それぞれプライベートIPアドレスが割り当てられています。外のインターネットに出るときは、ルーターがグローバルIPアドレスに付け替えて通信してくれます。だから家族みんなで1つの回線を使っても、ちゃんとそれぞれの端末にデータが届くんですね。
動的IPアドレスと固定IPアドレス
IPアドレスは、割り当て方でも2種類に分かれます。
- 動的IPアドレス：接続するたびに自動で割り当てられ、変わることがある住所
- 固定IPアドレス：ずっと同じ番号が割り当てられる住所
一般的なプロバイダー契約では、グローバルIPアドレスは動的です。家の中では、ルーターのDHCPという機能がプライベートIPアドレスを自動で配ってくれるので、私たちは何も設定しなくてもWi-Fiにつなぐだけで使えます。
一方で、サーバーを公開する会社やセキュリティを厳しく管理したい企業などは、固定IPアドレスを使うことがあります。
IPv4とIPv6
IPv4の住所は約43億個しかなく、世界中の機器が増えたことで足りなくなりました。そこで登場したのがIPv6で、ほぼ無限と言えるほどの住所を用意できます。
最近の光回線で「IPv6（IPoE）対応」と書かれているのは、この新しい方式で通信できるという意味です。混雑しにくく、夜の時間帯でも速度が落ちにくいのが特徴です。
DNSは名前をIPアドレスに変える「電話帳」
ここでひとつ疑問が出てきます。私たちはWebサイトを見るとき、IPアドレスではなく「takeshiijichi.com」のような名前（ドメイン名）を入力していますよね。
この名前をIPアドレスに変換してくれるのがDNS（ドメインネームシステム）です。電話帳で名前から電話番号を調べるのと同じように、DNSがドメイン名から住所（IPアドレス）を調べてくれるので、人間は覚えやすい名前だけでWebサイトにたどり着けるわけです。
Webページが表示されるまでの流れ
ここまでの登場人物を使って、スマホでWebページを開いたときの流れをまとめるとこうなります。
- ブラウザにURL（例：takeshiijichi.com）を入力する
- DNSに問い合わせて、そのサイトのIPアドレスを調べる
- スマホから出たリクエストがルーターを通り、グローバルIPアドレスに付け替えられる
- 回線とプロバイダーを経由してインターネットに出る
- データは小さなパケットに分けられ、世界中のルーターを中継しながらWebサーバーに届く
- Webサーバーがページのデータを送り返し、同じ道をたどってスマホに届く
- ブラウザがデータを組み立てて、ページが表示される
これが一瞬で行われているので、私たちはタップするだけでページが見られるんですね。こうした通信の「決まりごと」をプロトコルといいます。プロトコルについては初心者向けのインターネット基礎知識「プロトコルとは？」で解説しています。
よくある質問
Wi-Fiとインターネットは同じもの？
違います。Wi-Fiは、スマホやパソコンをルーターに無線でつなぐための技術です。Wi-Fiにつながっていても、ルーターの先の回線やプロバイダーに問題があればインターネットは使えません。
スマホのモバイル通信も同じ仕組み？
基本は同じです。モバイル通信では、近くの基地局が回線とルーターの役割を、携帯キャリアがプロバイダーの役割を担っています。
IPアドレスから個人の住所はわかる？
IPアドレスからわかるのは、おおまかな地域や利用しているプロバイダー程度です。個人の住所や名前までは、一般の人が調べることはできません。
まとめ｜これだけ覚えておけばOK
- ネットワークは、2つ以上の機器をつないで情報をやりとりする状態。インターネットは「ネットワークのネットワーク」
- 自宅など狭い範囲はLAN、離れたLAN同士をつなぐのがWAN。境目にいるのがルーター
- 回線はデータが通る道路、プロバイダーはインターネットへの関所
- IPアドレスはインターネット上の住所。外で使うグローバル、家の中で使うプライベートの2種類がある
- DNSはドメイン名をIPアドレスに変える電話帳
インターネットの仕組みは奥が深いですが、まずはこの全体像を押さえておけば、Wi-Fiが遅いときや回線を選ぶときにも「どこに原因がありそうか」を考えられるようになります。最後までお読みいただきありがとうございました。
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