IPとは何ですか?

IP はインターネット プロトコルの略です。ネットワークに接続された各機器にはIPアドレスが割り当てられます。各デバイスは通信に IP アドレスを使用します。このアドレスはネットワーク上のデバイスを識別するために使用されるため、識別子としても機能します。パケットの技術フォーマットを定義します。主に、IP と TCP という両方のネットワークが組み合わされて、まとめて TCP/IP と呼ばれます。これにより、送信元と宛先の間に仮想接続が作成されます。

IP アドレスを、ネットワーク上の各デバイスに割り当てられる数値アドレスとして定義することもできます。各機器には、ネットワーク上の機器を一意に識別できるようにIPアドレスが割り当てられます。パケットのルーティングを容易にするために、TCP/IP プロトコルは IPv4 (インターネット プロトコル バージョン 4) として知られる 32 ビットの論理アドレスを使用します。

IP アドレスは 2 つの部分で構成されます。つまり、最初の部分はネットワーク アドレスで、もう 1 つはホスト アドレスです。

IP アドレスには次の 2 種類があります。

• IPv4
• IPv6

IPv4とは何ですか?

IPv4 は IP のバージョン 4 です。これは現在のバージョンであり、最も一般的に使用されている IP アドレスです。これは、「ドット」、つまりピリオドで区切られた 4 つの数字で書かれた 32 ビットのアドレスです。このアドレスはデバイスごとに一意です。

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例えば、 66.94.29.13

上の例は、ピリオドで区切られた各数字のグループがオクテットと呼ばれる IP アドレスを表しています。オクテット内の各数値の範囲は 0 ～ 255 です。このアドレスでは、4,294,967,296 個の一意のアドレスを生成できます。

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今日のコンピューター ネットワークの世界では、コンピューターはバイナリ形式の数値のみを理解するため、標準の数値形式の IP アドレスを理解できません。 2 進数は 1 または 0 のいずれかです。IPv4 は 4 つのセットで構成され、これらのセットはオクテットを表します。各オクテットのビットは数値を表します。

オクテットの各ビットは 1 または 0 のいずれかになります。ビットが 1 の場合、それが表す数値はカウントされますが、ビットが 0 の場合、それが表す数値はカウントされません。

8 ビット オクテットの表現

上の表現は 8 ビット オクテットの構造を示しています。

次に、上記の IP アドレスのバイナリ表現、つまり 66.94.29.13 を取得する方法を見ていきます。

ステップ 1: まず、2 進数 66 を見つけます。

66 を取得するには、64 の下に 1 を置き、64 と 2 の合計が 66 (64+2=66) になるため 2 を置き、上に示したように、残りのビットはゼロになります。したがって、66 のバイナリ ビット バージョンは 01000010 です。

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ステップ 2: 次に、2 進数 94 を計算します。

94 を取得するには、64、16、8、4、2 の下に 1 を置きます。これらの数値の合計は 94 に等しく、残りのビットは 0 になります。したがって、94 のバイナリ ビット バージョンは 01011110 になります。

ステップ 3: 次の数字は 29 です。

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29 を取得するには、16、8、4、1 の下に 1 を置きます。これらの数値の合計は 29 に等しく、残りのビットは 0 になります。したがって、29 のバイナリ ビット バージョンは 00011101 です。

ステップ 4: 最後の数字は 13 です。

13 を取得するには、8、4、1 の下に 1 を置きます。これらの数値の合計は 13 に等しく、残りのビットは 0 になります。したがって、13 のバイナリ ビット バージョンは 00001101 です。

IPv4の欠点

現在、世界の人口は76億人です。すべてのユーザーが複数のデバイスをインターネットに接続しており、民間企業もインターネットに依存しています。ご存知のとおり、IPv4 は 40 億のアドレスを生成しますが、これは地球上のインターネットに接続されている各デバイスにとって十分ではありません。 IP アドレスの帯域幅を節約し、IP アドレスの枯渇を遅らせるために、可変長マスク、ネットワーク アドレス変換、ポート アドレス変換、クラス、ドメイン間変換などのさまざまな技術が発明されました。これらの技術では、パブリックIPをプライベートIPに変換することで、パブリックIPを持つユーザーもインターネットを利用できるようになります。しかし、それでも、これはそれほど効率的ではなかったため、次世代の IP アドレス、つまり IPv6 の開発が始まりました。

IPv6とは何ですか?

IPv4 では 40 億のアドレスが生成され、開発者はこれらのアドレスで十分だと考えていますが、それは間違いでした。 IPv6 は次世代の IP アドレスです。 IPv4 と IPv6 の主な違いは、IP アドレスのアドレス サイズです。 IPv4 は 32 ビットのアドレスですが、IPv6 は 128 ビットの 16 進アドレスです。 IPv6 は、IPv4 と比較して大きなアドレス空間を提供し、単純なヘッダーを含みます。

これは、IPv4 を IPv6 に変換する移行戦略を提供します。これらの戦略は次のとおりです。

デュアルスタッキング:これにより、IPv4 と IPv6 の両方のバージョンを同じデバイス上で使用できるようになります。トンネリング:このアプローチでは、すべてのユーザーが IPv6 に到達するために IPv4 ネットワークと通信します。ネットワークアドレス変換:この変換により、異なるバージョンの IP を持つホスト間の通信が可能になります。

この 16 進アドレスには、数字とアルファベットの両方が含まれます。数字とアルファベットの両方を使用するため、IPv6 では 340 を超えるアンデシリオン (3.4*10) を生成することができます。³⁸)アドレス。

IPv6 は 128 ビットの 16 進アドレスで、それぞれ 16 ビットのセットが 8 セットあり、これらの 8 セットはコロンで区切られています。 IPv6 では、各 16 進文字は 4 ビットを表します。したがって、一度に 4 ビットを 16 進数に変換する必要があります

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アドレス形式

IPv4 のアドレス形式:

IPv6 のアドレス形式:

上図はIPv4とIPv6のアドレス形式を示しています。 IPv4 は 32 ビットの 10 進数のアドレスです。これには、「ドット」で区切られた 4 オクテットまたはフィールドが含まれており、各フィールドのサイズは 8 ビットです。各フィールドに含まれる数値は 0 ～ 255 の範囲内である必要があります。一方、IPv6 は 128 ビットの 16 進アドレスです。これにはコロンで区切られた 8 つのフィールドが含まれており、各フィールドのサイズは 16 ビットです。

IPv4とIPv6の違い