IP アドレスは、特定のホスト、特に外部のホストに到達する方法に関する情報を含むアドレスです。 そして 。アン IPアドレス は 2 のアドレス空間を持つ 32 ビットの一意のアドレスです³²。一般に、IP アドレスの表記にはドット 10 進表記と 16 進表記の 2 つがあります。

ドット付き 10 進表記

ドット付き 10 進表記

16進数表記

ドット付き 10 進表記について注意すべき点がいくつかあります。

値下げ画像

1. 任意のセグメント (バイト) の値は 0 ～ 255 (両方を含む) の範囲内です。
2. どのセグメントでも値の前にゼロはありません (054 は誤りで、54 が正しい)。

クラスフルなアドレッシング

32 ビットの IP アドレスは 5 つのサブクラスに分割されます。これらを以下に示します。

• クラスA
• クラスB
• クラスC
• クラスD
• クラスE

これらの各クラスには有効な IP アドレス範囲があります。クラス D と E は、それぞれマルチキャストと実験の目的で予約されています。最初のオクテットのビットの順序によって、IP アドレスのクラスが決まります。の IPv4アドレス は 2 つの部分に分かれています。

• ネットワークID
• ホストID

IP アドレスのクラスは、ネットワーク ID とホスト ID に使用されるビット、およびその特定のクラスで可能なネットワークとホストの合計数を決定するために使用されます。各 ISP またはネットワーク管理者は、そのネットワークに接続されている各デバイスに IP アドレスを割り当てます。

クラスフルなアドレッシング

注記：

1. IP アドレスは、Internet Assigned Numbers Authority (IANA) および地域インターネット レジストリ (RIR) によってグローバルに管理されます。
2. ホスト IP アドレスの合計数を検出する際、2 つの IP アドレスはカウントされないため、合計数から減ります。これは、ネットワークの最初の IP アドレスがネットワーク番号であるのに対し、最後の IP アドレスはブロードキャスト IP 用に予約されているためです。

クラスA

クラス A に属する IP アドレスは、多数のホストが含まれるネットワークに割り当てられます。

• ネットワーク ID の長さは 8 ビットです。
• ホスト ID の長さは 24 ビットです。

クラス A の最初のオクテットの上位ビットは常に 0 に設定されます。最初のオクテットの残りの 7 ビットは、ネットワーク ID を決定するために使用されます。 24 ビットのホスト ID は、ネットワーク内のホストを決定するために使用されます。クラス A のデフォルトのサブネット マスクは 255.x.x.x です。したがって、クラス A の合計は次のとおりです。

• 2^24 – 2 = 16,777,214 ホスト ID

クラス A に属する IP アドレスの範囲は 0.0.0.0 ～ 127.255.255.255 です。

クラスA

クラスB

クラスBに属するIPアドレスは、中規模から大規模のネットワークに割り当てられます。

• ネットワーク ID の長さは 16 ビットです。
• ホスト ID の長さは 16 ビットです。

クラス B の IP アドレスの最初のオクテットの上位ビットは常に 10 に設定されます。残りの 14 ビットはネットワーク ID を決定するために使用されます。 16 ビットのホスト ID は、ネットワーク内のホストを決定するために使用されます。クラス B のデフォルトのサブネット マスクは 255.255.x.x です。クラス B の合計は次のとおりです。

• 2^14 = 16384 ネットワーク アドレス
• 2^16 – 2 = 65534 ホストアドレス

クラス B に属する IP アドレスの範囲は 128.0.0.0 ～ 191.255.255.255 です。

クラスB

クラスC

クラス C に属する IP アドレスは、小規模なネットワークに割り当てられます。

• ネットワーク ID の長さは 24 ビットです。
• ホスト ID の長さは 8 ビットです。

クラス C の IP アドレスの最初のオクテットの上位ビットは常に 110 に設定されます。残りの 21 ビットはネットワーク ID を決定するために使用されます。 8 ビットのホスト ID は、ネットワーク内のホストを決定するために使用されます。クラス C のデフォルトのサブネット マスクは 255.255.255.x です。クラス C の合計は次のとおりです。

• 2^21 = 2097152 ネットワーク アドレス
• 2^8 – 2 = 254 ホスト アドレス

クラス C に属する IP アドレスの範囲は 192.0.0.0 ～ 223.255.255.255 です。

クラスC

クラスD

クラス D に属する IP アドレスはマルチキャスト用に予約されています。クラス D に属する IP アドレスの最初のオクテットの上位ビットは、常に 1110 に設定されます。残りのビットは、関係するホストが認識するアドレス用です。

クラス D はサブネット マスクを持ちません。クラス D に属する IP アドレスの範囲は 224.0.0.0 ～ 239.255.255.255 です。

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クラスD

クラスE

クラス E に属する IP アドレスは、実験および研究目的のために予約されています。クラス E の IP アドレスの範囲は 240.0.0.0 ～ 255.255.255.254 です。このクラスにはサブネット マスクがありません。クラス E の最初のオクテットの上位ビットは常に 1111 に設定されます。

クラスE

特別な IP アドレスの範囲

  169.254.0.0 – 169.254.0.16   : Link-local addresses   127.0.0.0 – 127.255.255.255   : Loop-back addresses   0.0.0.0 – 0.0.0.8  : used to communicate within the current network.>

ホストIDの割り当てルール

ホスト ID は、ネットワーク内のホストを識別するために使用されます。ホスト ID は、次の規則に基づいて割り当てられます。

• どのネットワーク内でも、ホスト ID はそのネットワークに固有である必要があります。
• IP アドレスのネットワーク ID を表すため、全ビット 0 のホスト ID を割り当てることはできません。
• すべてのビットが 1 に設定されているホスト ID は、その特定のネットワーク上に存在するすべてのホストにパケットを送信するためのブロードキャスト アドレスとして予約されているため、割り当てることはできません。

ネットワークIDの割り当てルール

同じ物理ネットワーク上のすべてのホストには同じネットワーク ID が割り当てられるため、同じ物理ネットワーク上にあるホストはネットワーク ID によって識別されます。ネットワーク ID は、次のルールに基づいて割り当てられます。

• 127 はクラス A アドレスに属し、内部ループバック機能用に予約されているため、ネットワーク ID を 127 で始めることはできません。
• 1 に設定されたネットワーク ID のすべてのビットは、IP ブロードキャスト アドレスとして使用するために予約されているため、使用できません。
• 0 に設定されたネットワーク ID のすべてのビットは、ローカル ネットワーク上の特定のホストを示すために使用され、ルーティングされないため使用されません。

クラスフル アドレッシングの概要

上の表では、クラス A のネットワーク数は 127 である必要があります (すべて 0 のネットワーク ID は考慮されません)。

クラスフル アドレッシングの問題

このクラスフル アドレス指定方法の問題は、何百万ものクラス A アドレスが無駄になり、クラス B アドレスの多くも無駄になるのに対し、クラス C で利用できるアドレスの数が非常に少ないため、組織のニーズを満たすことができないことです。クラス D アドレスはマルチキャスト ルーティングに使用されるため、単一ブロックとしてのみ使用できます。クラス E アドレスは予約されています。

これらの問題があるため、クラスフル ネットワーキングは 1993 年にクラスレス ドメイン間ルーティング (CIDR) に置き換えられました。クラスレス アドレッシングについては次回の投稿で説明します。

• ネットワーク ID の長さは 24 ビットです。
• ホスト ID の長さは 8 ビットです。
• 2^21 = 2097152 ネットワーク アドレス
• 2^8 – 2 = 254 ホスト アドレス
• どのネットワーク内でも、ホスト ID はそのネットワークに固有である必要があります。
• ホストIDはIPアドレスのネットワークIDを表すため、全ビット0のホストIDは割り当てられません。
• すべてのビットが 1 に設定されているホスト ID は、その特定のネットワーク上に存在するすべてのホストにパケットを送信するためのブロードキャスト アドレスとして予約されているため、割り当てることはできません。
• 127 はクラス A アドレスに属し、内部ループバック機能用に予約されているため、ネットワーク ID を 127 で始めることはできません。
• 1 に設定されたネットワーク ID のすべてのビットは、IP ブロードキャスト アドレスとして使用するために予約されているため、使用できません。
• 0 に設定されたネットワーク ID のすべてのビットは、ローカル ネットワーク上の特定のホストを示すために使用され、ルーティングされないため使用されません。

クラスフル IP アドレッシングに関するよくある質問

IP アドレスはどのように割り当てられますか?

答え：

IP アドレスは、手動構成、DHCP (動的ホスト構成プロトコル) を使用した動的割り当て、IPv6 ステートレス アドレス自動構成 (SLAAC) などのプロトコルによる自動割り当てなど、さまざまな方法で割り当てることができます。インターネット サービス プロバイダー (ISP) は顧客に IP アドレスを割り当て、組織は地域のインターネット レジストリから IP アドレス ブロックを受け取る場合があります。

プライベートIPアドレスとは何ですか?

答え：

プライベート IP アドレスは、プライベート ネットワーク内で使用するために予約されている IP アドレスであり、インターネットから直接アクセスすることはできません。これらは、プライベート ネットワーク内のデバイスが相互に通信できるようにするために使用されます。一般的なプライベート IP アドレス範囲には、10.0.0.0 ～ 10.255.255.255、172.16.0.0 ～ 172.31.255.255、および 192.168.0.0 ～ 192.168.255.255 などがあります。