TCP/IPについて
(IP電卓の付録)
IPアドレスとは
世界中のコンピューターを一意に決めるための番号。
2進数32ビットで表現されます。
例)11000000101010000000000000000010
論理的には2の32乗で4,294、967,296台≒(43億)まで表現できます。
しかし人間にわかりにくいため
11000000 10101000 00000000 00000010
192 168 0 2
第1オクテット 第2オクテット 第3オクテット 第4オクテット
というように8ビットずつに分け、比較的分かりやすい、10進表記であらわします。
それぞれの区切りの1つをオクテットと呼びます。
IPアドレスの構成
IPアドレスではネットワーク部とホスト部で構成されます。
上記の例ではクラスC(後述)なので
11000000 10101000 00000000
00000010
192 168 0 2
ネットワーク部 ホスト部
という構成になります。
クラスについて
IPアドレスでは、使用するホスト台数またはネットワークの規模に応じてクラス分けがされています。
クラスはA〜Eまでありますが、ここでは一般的に使用するクラスA〜Cまでを記述します。
プライーベートアドレスについて
「世界中のコンピューターを一意に決める」と冒頭にありましたが、
上記クラス分けしたIPアドレスのなかでも許可なく自由に閉じたLAN内で使用してよいアドレスがあります。
クラスA | 10.0.0.0〜10.255.255.255 |
クラスB | 172.16.0.0〜172.31.255.255 |
クラスC | 192.168.0.0〜192.168.255.255 |
この範囲に入るアドレスをプライベートアドレスと言います。
例に出てきたIPアドレス192.168.0.2はクラスCのプライベートですね。
サブネットマスク
サブネットマスクは、IPアドレスの32ビットをネットワークアドレスとホストアドレスに分割するためのビット列です。
クラスA
11111111 | 00000000 | 00000000 | 00000000 |
255 | 0 | 0 | 0 |
クラスB
11111111 | 11111111 | 00000000 | 00000000 |
255 | 255 | 0 | 0 |
クラスC
11111111 | 11111111 | 1111111 | 00000000 |
255 | 255 | 255 | 0 |
どこまでがネットワークアドレスか、ビットを立てて求めています。
上記サブネットマスクは各クラスのネットワーク部に合致したアドレスで、デフォルトマスクとかナチュラルマスクと呼ばれています。
例1)IP アドレス 192.168.0.18 サブネットマスク255.255.255.0の場合
11000000 | 10101000 | 00000000 | 00010010 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 00000000 |
青い部分がネットワーク部、橙色がホスト部
ビット”1”が立ったところまでをネットワークとして区切ります。ホスト部を計算すると256台です。
先頭アドレスは192.168.0.0(ネットワークアドレス)です。
ネットワークの本数は1本です。
例2)IP アドレス 192.168.0.18 サブネットマスク255.255.255.240の場合
11000000 | 10101000 | 00000000 | 0001 | 0010 |
11111111 | 11111111 | 11111111 | 1111 | 0000 |
青い部分がネットワーク部、橙色がホスト部
ビット”1”が立ったところまでをネットワークとして区切ります。ホスト部を計算すると16台です。
先頭アドレスは192.168.0.16(ネットワークアドレス)です。
ネットワークの本数は16本です。
ネットワークの分割(サブネッティング)
たとえば、3つ営業所がある会社があって、それぞれの営業所のホストの台数は50台、それぞれの営業所をルーターで結び
運用したい場合。ホストに割り付けるアドレスは
営業所A | 営業所B | 営業所C |
192.168.0.1〜192.168.0.51 | 192.168.1.1〜192.168.1.51 | 192.168.2.1〜192.168.2.51 |
255.255.255.0 | 255.255.255.0 | 255.255.255.0 |
これでも良いです。
しかしクラスCのデフォルトマスクでは最大254台使えますので
254−50で204台分のIPアドレスが無駄になってしまいます。
またクラスCのネットワークも3つ使用してしまいます。
IPアドレスを有効に使うには
ホストに割り付けるアドレスは
営業所A | 営業所B | 営業所C |
192.168.0.1〜192.168.0.51 | 192.168.0.65〜192.168.0.115 | 192.168.0.129〜192.168.0.179 |
255.255.255.192 | 255.255.255.192 | 255.255.255.192 |
192.168.0.0のネットワークをサブネットマスクにより4つに分割することにより、
最初のネットワーク 192.168.0.0〜192.168.0.63
(192.168.0.0はネットワークアドレスで使用不可:192.168.0.63はブロードキャストアドレスで使用不可:62台)
2番目のネットワーク 192.168.0.64〜192.168.0.127
(192.168.0.64はネットワークアドレスで使用不可:192.168.0.127はブロードキャストアドレスで使用不可:62台)
3番目のネットワーク 192.168.0.128〜192.168.0.191
(192.168.0.128はネットワークアドレスで使用不可:192.168.0.191はブロードキャストアドレスで使用不可:62台)
4番目のネットワーク 192.168.0.192〜192.168.0.255
(192.168.0.192はネットワークアドレスで使用不可:192.168.0.255はブロードキャストアドレスで使用不可:62台)
となり一つのネットワークを分割することにより、IPアドレスを有効に使用できます。
ぜひIP電卓で計算してみてください。