Ｒｙｎのページ（商業高校情報教育研究室）

ＩＰアドレス(IPv4)の概要

ＩＰアドレス

「ＩＰアドレス」は、インターネット、つまり、 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（ネットワークインターフェース）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ビットの値で表します。 でも、３２ビットそのままでは人間には訳が判らなくて表記も発音も面倒なので、 ３２ビットを８ビットずつ４つに区切り、 その各々の８ビットの値をピリオドで区切って１０進法で表記、発音します。
（例）
１０１０１１０００００１００００１１１１１１１００００００００１
　↓
１０１０１１００　０００１００００　１１１１１１１０　０００００００１
　↓
１７２．１６．２５４．１

ネットワーク部とホスト部

利用出来るアドレスの数は２の３２乗ですが、 これを順々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、など）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。 乱暴に言えば、電話の市外局番と局番＋番号、に似ています。 ネットワーク部の値が異なるＩＰアドレス同士は別のネットワークとみなされます。

特別なＩＰアドレス

以下のＩＰアドレスは特別な意味を持つので、機器への割り振りとしては、使用出来ません。

1. ネットワーク部、ホスト部、の各部において、全てのビットが０。
   ホスト部の全てが０の場合は、そのネットワークのネットワークアドレスを表します。
   ネットワーク部の全てが０の場合は、インターネット自体となりますが、有り得ません。
   


2. ネットワーク部、ホスト部、の各部において、全てのビットが１。
   ホスト部の全てが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一斉送信＝ブロードキャストを表します。 一斉送信は、例えば、目的の機器を探したい様な時に行います。
   ネットワーク部の全てが１の場合は、インターネット全体となりますが、有り得ません。
   


3. 左端の８ビットが１０進法で１２７。
   左８ビットの値が１０進法で１２７の場合は、 ローカル・ループバック・アドレスといい、自分自身を指すIPアドレスとして使われます。
   

クラス

インターネットには、世界中の様々な規模のネットワークが接続されていますから、 ネットワーク部とホスト部のビット数を予め完全に固定してしまうのは、 使われないＩＰアドレスが増え、多くの無駄が出ることになります。 そこで、組織が大規模（機器が多い）なネットワークは世界には数が少なく、 小規模（機器が少ない）なネットワークは世界中に数が多いという前提に立ち、 乱暴に言えば電話の「市外局番－局番－番号」と同じ様な桁の割り振りの発想 （契約者の多い大都市は市外局番が短く、少ない離島は市外局番が長い）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。
下図の、マゼンダのビットはネットワーク部、青のビットはホスト部です。

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Ａの値の範囲は１０進表記で、０．０．０．０　～　１２７．２５５．２５５．２５５　ですが、
機器への割り振りとして利用出来るクラス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はローカルループバック）、となり、
同様に、ホスト部は、１０進表記にすると、
０ . ０ . １ 　から　 ２５５ . ２５５ . ２５４ となります。（部で全てのビットが０か１になるのは不可）

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。

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Ｂの値の範囲は１０進表記で、１２８．０．０．０　～　１９１．２５５．２５５．２５５　ですが、
機器への割り振りとして利用出来るクラスＢのネットワーク部は、１０進表記にすると、
１２８ . ０ 　から　 １９１ . ２５５
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。

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。

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Ｃの値の範囲は１０進表記で、１９２．０．０．０　～　２３３．２５５．２５５．２５５　ですが、
機器への割り振りとして利用出来るクラスＣのアドレスは、
ネットワーク部は、 １９２ . ０ . ０ 　から　 ２３３ . ２５５ . ２５５
ホスト部は、 １ 　から　 ２５４ となります。

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。

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とするＩＰアドレスの範囲は、
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）
と決められており、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。

サブネットマスクとＣＩＤＲ

サブネットマスク

サブネットマスクは、基本的には、 各機器においてＩＰアドレスのネットワーク部とホスト部とを識別し、 その機器がどのネットワークに属している何というホストなのかを判断する基とする為に設定するものです。 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。
ネットワーク部もホスト部も「こうしましょう」と決めたお約束事ですから、 此処をきちんと設定をしておかないと、思わぬトラブルに繋がったりします。

例えば、 １９２．１．５．０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すると、 以下の様に設定します。（ＩＰアドレスは、あくまでもフィクションです）

ネットワークアドレス（１９２．１．５．０）
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 ０ ０　０ ０ ０ ０
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

ＣＩＤＲ

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自由自在に区切り利用する方法が考え出されています。 これをＣＩＤＲと言います。

当初、人間は、見た目で、ネットワークアドレスの左端のビットによってクラスを判断していましたが、 ＣＩＤＲが使い出されると、何処までがネットワーク部で何処からがホスト部なのか判らなくなります。 いちいち、ＩＰアドレスにサブネットマスクを併記するのも、面倒臭いです。 そこで、「ＩＰアドレス／ネットワーク部のビット数」と表記する事で、判断出来る様にしています。 上記の例のネットワークは、１９２．１．５．０／２４　という表記になります。

１９２．１．５．０というネットワークはクラスＣ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。 上記の会社の例で、このまま使っても良いのですが、 この会社には４つの部署が有るので、部署ごとに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、以下の様に設定します。

ネットワークアドレス（１９２．１．５．？／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 　 ｎ ｎ ０ ０　０ ０ ０ ０
サブネットマスク（２５５．２５５．２５５．１９２／２６）
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

上記のｎ ｎの部分に２ビットを当てはめる事で、

経理部：ネットワークアドレス　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 ０ ０　０ ０ ０ ０

開発部：ネットワークアドレス　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 ０ ０　０ ０ ０ ０

営業部：ネットワークアドレス　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 ０ ０　０ ０ ０ ０

総務部：ネットワークアドレス　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 ０ ０　０ ０ ０ ０
という４つのネットワークを作ることが出来ます。

例えば、上から２番目の、開発部の、
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、ホスト部が全て０の、１９２．１．５．６４／２６、
ブロードキャストは、ホスト部が全て１の、１９２．１．５．１２７／２６、
よって、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、 この開発部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（１９２．１．５．１００／２６）
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 １ ０　０ １ ０ ０
サブネットマスク（２５５．２５５．２５５．１９２／２６）
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。　－　１９２．１．５．６４／２６）
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 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。　－　１９２．１．５．１２７／２６）
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 １ １　１ １ １ １


この設定を間違えると、 本来、繋がってはならない機器に繋がってしまったり、 繋がらなければならないのに繋がらなかったり、といったトラブルになります。

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