2026年のIPアドレスジェネレーター：パブリック、プライベート、ループバック

IPv4では、ジェネレーターは4つのスコープの値を生成します：パブリック、プライベート、ループバック、リンクローカルです。IPv6でも同様に4つのスコープを生成します：グローバル、ユニークローカル（ULA）、リンクローカル、ループバックです。スコープは出力から推測するものではなくリクエストの一部です。同じドット区切りの数値が、ある文脈ではプライベートであり、別の文脈ではプライベートネットワーク上の有効なホストになり得るからです。

スコープはフィクスチャのラベルであり、到達可能性の主張ではありません。生成されたパブリックスコープのアドレスはプライベートおよび特殊用途のブロックの外側にありますが、インターネット上のどこかの実際の割り当てと一致する可能性はあります。生成されたアドレスにトラフィックを送信しないでください。実際の何かと通信しないことをテストで確実にする必要がある場合は、パブリックスコープの出力ではなく、後述するドキュメント用範囲を使用してください。

以下のブロックは、バリデーターやフィクスチャビルダーが明示的に処理しなければならないものです。プライベート空間は10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16で、約1,780万個のアドレスがあります。ループバックは127.0.0.1だけでなく127.0.0.0/8ブロック全体であり、リンクローカルは169.254.0.0/16で、DHCPが失敗したときのAPIPA範囲としておなじみです。

これらに加えて、テストで重要なブロックがいくつかあります。100.64.0.0/10はキャリアグレードNAT空間で、多くのネットワークではプライベート空間のように振る舞います。192.0.2.0/24、198.51.100.0/24、203.0.113.0/24はドキュメント用に予約されており、実際のホストに決して到達してはならないフィクスチャに最適です。198.18.0.0/15はベンチマーク用に予約されています。0.0.0.0/8は「このホスト」を意味し、224.0.0.0/4はマルチキャスト、240.0.0.0/4は予約済みです。

3つのプライベートブロックはRFC 1918で定義されており、パブリックインターネット上ではルーティングされません。どれを使うかは規模と慣習の問題です。10/8は何にでも十分な大きさの単一フラット空間を提供し、172.16/12はコンテナネットワークで一般的で、192.168/16はコンシューマールーターのデフォルトです。ブロックは重複しないため、すべてのプライベートアドレスが10で始まると仮定するテストは、空間の3分の2について間違っています。

テストを壊す微妙な点：プライベートアドレスはプライベートネットワーク内では普通のアドレスです。CIランナーが10.0.0.0/8上にある場合、そのブロック内で生成されたプライベートアドレスは、メタデータサービスや管理パネルを含む実際の内部ホストを指す可能性があります。192.168.0.0/16範囲から、あるいはテストを分離する必要がある場合はドキュメント用範囲から生成してください。

ループバックアドレスはホストから出ることはありません。127.0.0.1が一般的ですが、ほとんどのスタックでは127.0.0.0/8ブロック全体がループバックであり、127.0.0.53はローカルDNSのためにsystemd-resolvedが使用します。127.0.0.1をサーバーアドレスとしてハードコードするテストは、同じポートを使うマシン上の他の何かと衝突します。そのため並列テスト実行ではポートを動的に割り当てるべきです。

169.254.0.0/16のリンクローカルIPv4アドレスは、DHCPサーバーが応答しないときに自動的に割り当てられます。本番ログでこれを見かけることは、顧客が奇妙なネットワークにいるのではなく、DHCPが失敗したことをほぼ常に意味します。IPv6では同等のものがfe80::/10で、動作が異なります。すべてのIPv6インターフェースがリンクローカルアドレスを持ち、近隣探索に必要であり、同じアドレスがすべてのリンクに存在するためゾーンインデックスなしでは使用できません。

IPv6にはブロードキャストもNATの要件もなく、スコープのルールはプレフィックスに含まれています。グローバルユニキャストは現在2000::/3にあり、これは2000::から3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffffまでの全範囲です。ユニークローカルアドレスはfc00::/7にあり、慣習的にfd00::/8から生成されます。リンクローカルはfe80::/10で、::1/128はループバック、::/128は未指定アドレスです。

ジェネレーターはこれら4つのスコープのアドレスを返します。テストで重要な点が2つあります。ULAアドレスはグローバルにルーティング可能ではなく、プライベートとして扱わなければなりません。またリンクローカルアドレスはゾーン識別子（例：fe80::1%eth0）とともにのみ意味を持ちます。コードがIPv6アドレスを保存する場合は、ゾーンをテキストに貼り付けず別に保存してください。URL内のパーセント記号は別の意味を持つからです。

IPv4マップドIPv6アドレスは::ffff:192.0.2.1の形式を取り、デュアルスタックソケットがIPv4ピアをIPv6として報告するときに現れます。これらは汎用のIPv6アドレスではなく、そのように扱うとプレフィックスを比較するレートリミッターやアクセスルールにバグを生みます。2002::/16の6to4アドレスと2001::/32のTeredoアドレスは独自の構造を持つ移行メカニズムです。通常のグローバルアドレスのように生成しないでください。

他の罠はより古いものですが依然として存在します。010.1.1.1のようにIPv4オクテットに先頭のゼロがあると、一部のパーサーは8進数として解釈し、他は拒否します。フィクスチャで決して受け入れないでください。省略形の127.1は一部のスタックで127.0.0.1として受け入れられます。ポートは別のフィールドであり、アドレス値に連結してはなりません。

ソケットを一切開かない単体テストには、ドキュメント用範囲を使用してください：IPv4は192.0.2.0/24、198.51.100.0/24、203.0.113.0/24、IPv6は2001:db8::/32です。これらは例やテストが実際のホストに到達できないようにするためにまさに予約されています。パーサーはこれらを構文的に有効なパブリックスコープのアドレスとして受け入れるべきであり、分類ロジックの良いテストにもなります。

ソケットを開く統合テストには、ループバックにバインドし、8080をハードコードするのではなくオペレーティングシステムからポートを割り当ててください。もっともらしいリモートピアが必要なテストには、ドキュメント用範囲を使用し、クライアントがそれらに接続しようとすると拒否するようにしてください。この組み合わせにより、現実的な値と、設定ミスが予期しない場所にトラフィックを送れないという強固な保証が得られます。

生成されたすべてのアドレスは、アプリケーションが使用するのと同じバリデーターを通過すべきです。それが生成する意味です。ファミリーが要求されたスコープと一致すること、アドレスが期待されるブロック内にあること、テキスト形式が同じビットにパースし直されることをアサートしてください。ラウンドトリップはIPv6のゼロ圧縮エラーを検出します。2001:db8:0:0:0:0:0:1は2001:db8::1に正規化されなければならず、それ以外はありません。

また、アドレスが何でないかもアサートしてください。プライベートスコープのフィクスチャはパブリックブロック内にあってはならず、ループバックフィクスチャは127.0.0.0/8内か正確に::1でなければならず、テストが明示的にそれらのケースについてでない限り、どのフィクスチャもマルチキャスト、ブロードキャスト、未指定アドレスであってはなりません。これらの否定アサーションは安価で、最も恥ずかしいジェネレーターバグを検出します。