不思議の国のアリス

　　

【IPアドレス】

IPアドレスとは、インターネットや LAN などのネットワークに接続されたコンピュータなどに割り振られる識別番号のことです。
IPアドレスはネットワーク上の住所または電話番号のようなものです。

IPアドレスは、コンピュータ内部では2進数で処理されることから、32ビットの整数値で表されます。
しかし、　人にとって2進数はわかりにくいため、分かりやすくするために、32ビットの整数値を 8 ビットずつを 4 つに分割して、10進数でIPアドレスを表します。

IPアドレスの構成

32ビットのIPアドレスは [ ネットワーク部 ] と [ ホスト部 ] の2つにより構成されます。ネットワーク部は　各ホストが所属するネットワークを示します。
ホスト部は、ネットワークに所属する各ホストを示します。

例えば「 192.168.2.1/24 」のIPアドレスでは、「 /24 」は「 24 ビットがネットワーク部」という意味であることから
「 192.168.2 」がネットワーク部であることを示し、「 1 」がホスト部であることを示しています。

IPアドレスのクラス

IPアドレスは、クラスＡ、クラスＢ、クラスＣのアドレスクラスに分類されています。
これらの各クラスでは、使用できるアドレス範囲を定義しています。

クラスＡでは、第1オクテット (8bit) がネットワーク部であることから、残りの3つのオクテット ( 24bit ) がホスト部となります。
つまり、クラスＡでは、1つのネットワークで割り当てられるホスト部のアドレスは 16,777,214個 ( 2の24乗 ) となります。

クラスＢでは、第2オクテット (16bit) までネットワーク部であることから、残りの2つのオクテット (16bit) がホスト部となります。
つまり、クラスＢでは、1つのネットワークで割り当てられるホスト部のアドレスは 65534個 ( 2の16乗 ) となります。

クラスＣでは、第3オクテット (24bit) までネットワーク部であることから、残りの1つのオクテット ( 8bit ) がホスト部となります。
つまり、クラスＣでは、1つのネットワークで割り当てられるホスト部のアドレスは 254個 ( 2の8乗 ) となります。

クラスＡは、ホストアドレス部が大きいので、多くのホストを接続する大規模ネットワークに、また、クラスＣは、
ホストアドレス部が小さいので、少ないホストを接続する小規模ネットワークに、割り当てられます。

通信相手にデータを届ける場合、ルータはまずネットワークを特定してから、目的のネットワークのルータにデータを送り、
そのルータがネットワーク内のホスト（パソコン）にデータを届けています。
このようにネットワーク部とホスト部の情報が揃ってはじめて、ホストを識別できるのです。

（10）IPアドレスの構成

IPアドレスは32ビットの数値から構成されます。
IPアドレスは32ビットをそれぞれ8ビットずつ4つに分割し、それぞれの境目をピリオド（．）で区切り、
その1つ1つを10進数で表現しています。

1つのIPアドレスで2つのアドレスを表現しています。
2つのアドレスとは、1つがIPネットワークアドレス、そしてもう1つがIPホストアドレスです。

インターネットは数多くのネットワークが集まって構成され、しかもこれらのネットワークにはそれぞれ複数のコンピュータが接続されています。
このためにIPアドレスには、どのネットワークかを表現するためのネットワークアドレスが必要となり、さらには、
このネットワーク内のどのコンピュータかを示すためのホストアドレスが必要となるわけです。

大きな集合住宅には団地名がそれぞれについていて、さらに団地内の建物には、A棟、B棟などといったように棟番号があるでしょう。
団地の名前がIPアドレスでいうところのIPネットワークアドレスであり、建物の名前がIPホストアドレス、つまりコンピュータのアドレスということになります。

1つのネットワークに接続されるホスト数、つまりコンピュータの数は、構築するネットワークによってまちまちです。
大手企業などの1つのネットワークではコンピュータを数百台接続していることもあるでしょうし、小さな企業ではそれが数台かもしれません。
このために、IPアドレスはクラス分けされていて、1つのネットワークに接続可能なコンピュータの数をそれぞれ制限しています。

IPのクラスについて
ネットワークの規模に応じて、IPアドレスのクラスが定義されています。
クラスはＡ～Ｅまで５つありますが、コンピュータなどに割り当てるIPアドレスはクラスＡ～Ｃのいずれかになります。
クラスＤとＥは特別な用途に利用されます。

クラスは、最初の数ビットとネットワーク部に何ビット使い、
ホスト部に何ビット使うかによって見分けることができます。

クラスＡ
クラスＡは最初の1ビットが「0」、そして2ビット目から8ビット目までがネットワーク部、
残り24ビットをホスト部として使用しています。
最初の8ビットを10進数になおすと、1～126となります。

N：ネットワーク部 H：ホスト部

0NNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH
ネットワーク：7ビット→2^7-2=126のネットワーク
ホスト：24ビット→2^24-2=16777214台のマシン
というわけで、とても巨大なネットワークになります。

クラスＢ
クラスＢは最初の2ビットが「10」、そして3ビット目から16ビット目までがネットワーク部、
残り16ビットをホスト部として使用しています。
最初の8ビットを10進数になおすと、128～191になります。

10NNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH HHHHHHHH
ネットワーク：14ビット→2^14-2=16384のネットワーク
ホスト：16ビット→2^16-2=65534台のコンピュータ
というわけで、中規模なネットワークです。

クラスＣ
クラスＣは最初の3ビットが「110」、そして4ビット目から24ビット目までがネットワーク部、残り8ビットをホスト部として使用しています。
最初の8ビットを10進数になおすと、192～223になります。

110NNNNN NNNNNNNN NNNNNNNN HHHHHHHH
ネットワーク：21ビット→2^21-2=2097152のネットワーク
ホスト：8ビット→2^8-2=254台のコンピュータ
というわけで、こちらは小規模ネットワークです。

※「2^7」は2の7乗です。
ここですべて「-2」とあるのは、ネットワーク部・ホスト部ですべて「0」の場合とすべて「1」の場合をのぞいているからです。

クラスD
クラスDは最初の4ビットが「1110」です。ネットワーク部とホスト部の区別はありません。
最初の8ビットを10進数になおすと、224～239です。
マルチキャスト用のアドレスとして利用されます。

クラスE
クラスEは最初の5ビットが「11110」です。ネットワーク部とホスト部の区別はありません。
最初の8ビットを10進数になおすと、240～254です。
主に実験用として利用されます。

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