【初心者は絶対みるべき!】IPアドレス仕組みをイラスト込みでわかりやすく解説

インフラ

IPアドレスの基本

IPアドレスとは

コンピューターやルーターなどにつけられる固有番号のことを指します。このような固有番号がつけれらる理由として、インターネットで通信が行われる中で、通信相手を特定するということが挙げられます。イメージとしては電話番号や住所と考えるのがいいかもしれません。また電話番号が世界で複数存在しないようにIPアドレスもそれぞれの値は世界で1つしか存在しないという前提条件があります。

 

IPアドレスの構成

IPアドレスは

・ネットワーク部分
・ホスト部分

によって構成される。ネットワーク部分はインターネットのどのエリアに所属しているのか、ホスト部分はどのパソコンに属しているかを表しています。

 

IPアドレスの構造

 

192.168.8.75

 

上の数字列が実際のIPアドレスです。誰のIPアドレスかはわかりませんが、IPアドレスをみるとピリオドで区切られていますね。この区切られた区間を先頭から、「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」と呼ばれます。組み合わせとしては、0.0.0.0~255.255.255.255があり、約43億通りの表現ができます。

 

DHCPサーバーを理解しておこう

現代のネットワークにおいて、IPアドレスはDHCPサーバーというサーバーを使って管理します。

 

PC側からDHCPサーバーにIPアドレスを要求して、使用期限がついたIPアドレスを受け取ります。使用期限が切れる前にPCが更新の手続きをするとそのIPアドレスを再び使うことができ、更新しなかった場合はそのIPアドレスは他のIPアドレスを要求してくるPCに振られます。このようにして1つのIPアドレスは効率的に管理されています。

 

IPアドレスにはグループが存在する

クラス分類

IPアドレスは数字の範囲ごとに、それぞれ名前がつけられています。

 

0.0.0.0~127.255.255.255:クラスA

128.0.0.0~191.255.255.255:クラスB

224.0.0.0~223.255.255.255:クラスC

240.0.0~255.255.255.255:クラスD

 

 

ネットマスク

ネットマスクは「ネットワーク部分」と「ホスト部分」を見分ける仕組みです。

では実際にネットワーク部分とホスト部分を切り分ける方法があるので紹介します。

 

ネットマスクを使って切り分ける

ネットワーク部分とホスト部分を切り分ける方法として「ネットマスク」というものを使います。ネットマスクはクラス毎に決まっています。

 

255.0.0.0:クラスA

255.255.0.0:クラスB

255.255.255.0:クラスC

 

が各クラスのネットマスクです。

 

実際にネットワーク部分とホスト部分を切り分ける

以下の例を使ってネットワーク部分とホスト部分を切り分けてみる。

 

[IPアドレス]

192.168.8.82:10進数表記

11000000.10101000.00001000.01010010:2進数表記

 

先ほど説明した表記に基づくと、このIPアドレスはクラスBに該当します。この場合、サブネットマスクは「255.255.255.0」になります。サブネットマスクはクラスによって異なるので以下にまとめておきます。IPアドレスからサブネットマスクの値が決まったところで、次にIPアドレスと、サブネットマスクを縦に並べて、比較します。

 

[10進数]

192.168.8.82

255.255.255.0

 

[2進数]

11000000.10101000.00001000.01010010

11111111.11111111.11111111.00000000

 

サブネットマスクが1の部分が「ネットワーク部分」0の部分が「ホスト部分」となります。つまりここでは「192.168.8」が「ネットワーク部分」、「8」が「ホスト部分」となります。

 

グローバルアドレスとプライベートアドレス

グロバールアドレス

グローバルアドレスは各IPアドレスが世界に1つしか存在しません。つまりIPアドレスの重複が許されていないアドレスのことを指します。

 

プライベートアドレス

プライベートアドレスは1つのIPアドレスを使って、それを元に複数のPCにIPアドレスを割り当てることができます。

 

普段の生活で馴染みがあるのはWIFIですね。1つのルーターから配られたプライベートアドレスとを使って、複数のスマホにWIFIを繋ぐことができています。

 

クラス別プライベートアドレス

各プライベートアドレスは以下の3つのグループに分類されます。

 

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

 

プライベートアドレスは上3つに分けられます。

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