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IPアドレスの基礎を学び直す

IPアドレスは、例えば192.168.0.12とか172.20.5.4とか数字がドットで4つ連なったものですが、IPアドレスについていまいち分かっていなかったので、体系的に学び直しました。

IPアドレスの表記

IPアドレスは、その名前の通り、IPのアドレス(住所)で、通信をするときの宛先になります。日本の住所として使用される郵便番号は、174-0041などの表記ですが、IPアドレス(の中のIPv4という種類)の表記は、32ビット(32個)の2進数の数字で表されます。

例えば192.168.0.12は、実際には、

11000000.10101000.00000000.00001100

という2進数と表されます。しかしこれはあまりに長いので、分かりやすく10進数で表したものが192.168.0.12です。

32桁の数字の組み合わせでは、2の32乗通り、約43億台のアドレスを存在させることができます。しかし実際には、通信の仲介をする機器であるルーターは2つ以上のアドレスを持っていたり、特定のアドレスは特別な通信で使われたりするので、43億ものIPアドレスを作成することはできないみたいです。

ネットワークの分離の方法

IPアドレスは、ネットワーク部とホスト部で分けられています。ネットワーク部は1つのセグメントに1つ割り当てられます。また、ホスト部は同一セグメント内でユニークになるように割り当てられます。

ネットワーク部とホスト部の分け方には、次の2通りあるようです。

・クラスで分ける方法
・サブネットマスクで分ける方法

クラスで分ける方法

クラスによってIPアドレスのネットワーク部とホスト部を分けるために、以下のようにA〜Dの4つのクラスが設置されています。

・クラスA
IPアドレスの先頭が0で始まる。10進数でいうと0.0.0.0〜127.0.0.0までが割り当てられる。上位8ビットがネットワーク部、下位24ビットがホスト部になります。
・クラスB
IPアドレスの先頭が10で始まる。10進数でいうと128.0.0.0〜191.255.0.0までが割り当てられる。上位16ビットがネットワーク部、下位16ビットがホスト部になります。
・クラスC
IPアドレスの先頭が110で始める。10進数でいうと192.0.0.0〜223.255.255.0までが割り当てられる。上位24ビットがネットワーク部、下位8ビットがホスト部になります。
・クラスD
IPアドレスの先頭が1110で始める。10進数でいうと224.0.0.0〜239.255.255.255までが割り当てられる。上位32ビットがネットワーク部になります。

例えば、192.168.0.12の場合は、クラスCとなるので、ネットワーク部が192.168.0となり、ホスト部が12となります。

サブネットマスクで分ける方法

サブネットマスクによってIPアドレスのネットワーク部とホスト部を分けるには、32ビットのサブネットマスクを使用します。

例えば、192.168.0.12のサブネットマスクが255.255.255.0の場合は、ネットワーク部が192.168.0で、ホスト部が12になります。

表記方法としては、

IPアドレス:192.168.0.12 サブネットマスク:255.255.255.0

と両方を記すか、もしくは

192.168.0.12 /24

と表記する方法もあります。

参考文献

マスタリングTCP/IP 入門編 第5版

マスタリングTCP/IP 入門編 第5版

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