Ｒｙｎのページ（商業高校情報教育研究室）

このコーナーの「ネットワークに関するややこしい用語」と合わせて読んで下さい。
ＩＰｖ４の説明です。

ＩＰアドレスとクラス

「ＩＰアドレス」は、 ＴＣＰ／ＩＰプロトコルのネットワークにおいて割り振られたネットワーク機器の識別番号で、 現在主流で使われているIPｖ４（インターネットプロトコルバージョン４）では、 ３２ビットを使います。 でも、そのままでは表記も発音も面倒なので、 ３２ビットを８ビットずつ４つにピリオドで区切り、その各々の値を１０進数で表記します。 利用出来るアドレスの数は２の３２乗ですが、 これを連続的に世界中の機器に割り当てていくのは非現実的なので、 この３２ビットを「ネットワーク部」と「ホスト部」の２つに分け、管理します。 インターネットは、世界中に散在する組織（大学、官公庁、会社、ｅｔｃ．）単位の ネットワークを結んだネットワークなので、 「ネットワーク部」は、インターネットに接続されている各々の組織のネットワークを識別するための、 「ホスト部」は、そのネットワーク内の機器を識別するための部分です。 ネットワーク部のビット列が異なるＩＰアドレス同士は別のネットワークとみなされます。
また、ネットワーク部、ホスト部、の各部ともに、 全てのビットが０、と、全てのビットが１の、２つのアドレスは特別な意味を持ちますので、 利用出来ません。 全てが０の場合はそのネットワーク自身＝ホスト部の場合はネットワークアドレスを指し、 全てが１の場合はそのネットワークに所属する全ての機器への送信＝ブロードキャストをあらわします。
世界中には様々な規模のネットワークが有りますから、 ネットワーク部とホスト部のビット数を完全に固定にすることは無駄が多く出ることになります。 そこで、 組織が大規模なネットワークは世界には数が少なく、 小規模なネットワークは世界中に数が多いという前提に立ち、 電話の「市外局番－局番－番号」と同じ様な桁の割り振りの発想（大都市ほど市外局番が短い）で、 ３２ビットの区切り方の違いによって、 クラスＡからクラスＥまで、５つのクラスが有ります。

クラスＡ

大規模なネットワークを管理するためのクラスです。
左から数えて最初の１ビットが０で、 左から８ビット目までがネットワーク部、 ９ビット目から右端の３２ビット目までの２４ビットがホスト部になります。
利用出来るクラスＡのネットワーク部は、１０進表記で、 １（０は全てのビットが０になるので不可）から１２６（１２７は全てのビットが１になるので不可）となり、 同様に、ホスト部は、２４ビットを３つに区切り各々を１０進表記にすると、 ０．０．１から２５５．２５５．２５４となります。 世界中の２の７乗－２＝１２６のネットワークの各々に対し、 ２の２４乗－２＝１６７７７２１４までの機器にＩＰアドレスを割り当てることが出来ます。

０ ｎ ｎ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ

クラスＢ

中規模なネットワークを管理するためのクラスです。
左から数えて最初の２つのビットが１０で、 左から１６ビット目までがネットワーク部、 １７ビット目から右端の３２ビット目までの１６ビットがホスト部になります。
利用出来るクラスＢのネットワーク部は左端の２ビットを含め、 １６ビットを２つに区切り各々を１０進表記にすると、１２８．１から１９１．２５４となり、 ホスト部は、やはり１６ビットを２つに区切り各々を１０進表記にすると、 ０．１から２５５．２５４となります。 世界中の２の１４乗－２＝１６３８４のネットワークの各々に対し、 ２の１６乗－２＝６５５３４までの機器にＩＰアドレスを割り当てることが出来ます。

１ ０ ｎ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｎ ｎ ｎ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ

クラスＣ

小規模なネットワークを管理するためのクラスです。
左から数えて最初の３つのビットが１１０で、 左から２４ビット目までがネットワーク部、 ２５ビット目から右端の３２ビット目までの８ビットがホスト部になります。
利用出来るクラスＣのアドレスは左端の３ビットを含め、 ２４ビットを３つに区切り各々を１０進表記にすると、 １９２．０．１から２２３．２５５．２５４となり、 ホスト部は、１から２５４となります。 世界中の２の２１乗－２＝２０９７１５２のネットワークの各々に対し、 ２の８乗－２＝２５４までの機器にＩＰアドレスを割り当てることが出来ます。

１ １ ０ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｎ ｎ ｎ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｎ ｎ ｎ ｎ　ｎ ｎ ｎ ｎ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ

クラスＤ

マルチキャストに使われるクラスです。
左から数えて最初の４つのビットが１１１０で、 ネットワーク部とホスト部の区別は有りません。

クラスＥ

主に実験用に使われるクラスです。
左から数えて最初の５つのビットが１１１１０で、 ネットワーク部とホスト部の区別は有りません。

サブネットマスク

サブネットマスクは、基本的には、 ＩＰアドレスのネットワーク部とホスト部とを区別する為のものです。 サブネットマスクのうち、１のビットの範囲がネットワーク部、 ０のビットの部分がホスト部になります。
一般的に使われるうちでもっともホスト部の少ないクラスＣでも、 ホスト部には２５４個のアドレスを割り当てることが出来ます。 これは、ごく小規模の例えば１０台程度の機器しか無い様なネットワークでは、 非常にもったいない事になります。 まして、クラスＡやクラスＢでは、もっと無駄になります。 そこで、ホスト部をサブネットマスクでさらに小さく区切り利用する方法が考え出されています。

例えば、 １９２．１．５．０／２４というクラスＣのネットワークアドレスを持つ会社が有るとします。 （あくまでもフィクションです）

ＩＰアドレス（１９２．１．５．？）
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ｈ ｈ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
サブネットマスク（２５５．２５５．２５５．０）
１ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ ０

クラスＣなので、 １９２．１．５．１から１９２．１．５．２５４まで、２５４個のＩＰアドレスを割り振る事が出来ます。
このまま使っても良いのですが、 この会社には３つの部署が有るので、部署別のネットワークにしたいとします。 各部署には最大５０個のＩＰアドレスが必要とします。 この様な場合、以下の様にします。

ＩＰアドレス（１９２．１．５．？）
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ｓ ｓ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
サブネットマスク（２５５．２５５．２５５．１９２）
１ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ ０ ０　０ ０ ０ ０

これで、
１９２．１．５．０／２６
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ ０ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
１９２．１．５．６４／２６
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ １ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
１９２．１．５．１２８／２６
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 １ ０ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
１９２．１．５．１９２／２６
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 １ １ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
という４つのネットワーク（サブネットワーク）を作ることが出来ます。 桃色＋水色のビット列が異なるＩＰアドレスは、 別のネットワークとみなされます。

例えば、上から２番目の、
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ １ ｈ ｈ　ｈ ｈ ｈ ｈ
のネットワークで考えると、 ネットワークアドレスは１９２．１．５．６４、 ブロードキャストは１９２．１．５．１２７、 同じネットワークとして利用出来るＩＰアドレスは １９２．１．５．６５から１９２．１．５．１２６までの６２個ということになります。
また、ＩＰアドレスが１９２．１．５．１００の端末は、 桃色＋水色の部分が全く同じなことからも、このネットワーク内で通信出来る事が判ります。

ＩＰアドレス（１９２．１．５．１００）
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ １ １ ０　０ １ ０ ０
サブネットマスク（２５５．２５５．２５５．１９２）
１ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ １ １　１ １ １ １ 　 １ １ ０ ０　０ ０ ０ ０
ネットワークアドレス（ホスト部が全て０。　－　１９２．１．５．６４）
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ １ ０ ０　０ ０ ０ ０
ブロードキャストアドレス（ホスト部が全て１。　－　１９２．１．５．１２７）
１ １ ０ ０　０ ０ ０ ０ 　 ０ ０ ０ ０　０ ０ ０ １ 　 ０ ０ ０ ０　０ １ ０ １ 　 ０ １ １ １　１ １ １ １

プライベートアドレス

ＩＰアドレスは世界中に散らばるネットワーク機器の識別番号ですから、 原則として、決して同じものが存在してはいけません。 しかし、インターネットの世界的な普及によりＩＰアドレスの不足が問題になって来た為、 １９９６年、ＲＦＣ１９１８により、 各々のネットワークの中だけで有効なＩＰアドレスの範囲を取り決め、 それを使うことも出来る様に決めました。 これをプライベートアドレスといい、 これに対して、従来のアドレスをグローバルアドレスといいます。
当然、世界中に同じＩＰアドレスがあっては混乱しますから、 プライベートアドレスを利用しているネットワークと グローバルアドレスを利用しているインターネットとの出入りの際には、 ルータがグローバルアドレスとプライベートアドレスの変換をしてやります （詳しくは、「ネットワークに関するややこしい用語」のページを）。 プライベートアドレスは、絶対にそのネットワークから外側へ出てはなりません。

プライベートアドレスは、
クラスＡでは、１０．０．０．０／８　　　（１０．０．０．０　～　１０．２５５．２５５．２５５）
クラスＢでは、１７２．１６．０．０／１２　　　（１７２．１６．０．０　～　１７２．３１．２５５．２５５）
クラスＣでは、１９２．１６８．０．０／１６　　　（１９２．１６８．０．０　～　１９２．１６８．２５５．２５５）
の範囲と決められています。
つまり、一つの組織内において、
クラスＡでは、１０．０．０．０／８　の、１個、
クラスＢでは、１７２．１６．０．０／１６　～　１７２．３１．０．０／１６　の、１６個、
クラスＣでは、１９２．１６８．０．０／２４　～　１９２．１６８．２５５．０／２４　の、２５６個、
のネットワークを作る事が出来ます。

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