ネットワーク ipアドレス

IPアドレスは、正式には“Internet Protocol Address”といい、「ネットワーク上の機器に割り当てられる住所のようなもの」と捉えることができます。ネットワークを介して通信を行うときには、このIPアドレスによって送信側と受信側で宛先（通信相手の居場所）が把握できるようになっています。

グローバルIPアドレスは世界中で使用されるアドレスと重複しないように管理機関によって管理されており、ネットワーク機器ごとに割り振る場合もありますが、ネットワークに一つ割り当て、機器毎に割り振りを行わない場合もあります。

「169.254.0.0～169.254.255.255」のIPアドレスは、リンクローカルアドレスと呼ばれます。特殊なIPアドレスの一種で、自ら接続しているネットワーク領域のみ通信が可能なアドレスのことです。ローカルIPアドレスの自動振り分けはDHCPサーバでIPアドレスの管理や割当を行いますが、リンクローカルアドレスの振り分け方法は異なります。ローカルネットワーク内で他のホストで利用されていないIPアドレスを自動的に振り分けて、利用されていなければそのIPアドレスを利用する方法がリンクローカルアドレスです。主な利用用途は、DHCPサーバが存在しない小規模なネットワークの場合にAPIA（Automatic Private IP Addressing:IPアドレス自己割り当て）と呼ばれる方法で、ネットワーク内のコンピュータに割当を行う方法で利用されます。

IPアドレスの32ビットは前半部分を「ネットワーク部」、後半部分を「ホスト部」といった構成に分割されています。ネットワーク部とホスト部の長さには決まりはなく、合計して32ビットのIPアドレスとなれば問題ありません。

MacOSでWi-Fi接続をしている例で、IPv4、IPv6ともに自動取得をし割り当てています。DHCPサーバとは、インターネットなどのIPネットワークに一時的に接続する機器に、IPアドレスなど必要な情報を自動的に発行するものです。

クラスによって区切られる数値が異なり、ホスト数が多いクラスAが大規模なシステム構成で用いられ、ホスト数が少ないクラスCが小規模ネットワーク構成で用いられます。

IPアドレスの設定方法は自動取得と手動で設定する2つの方法に分かれます。自動取得はパソコンやスマートフォンをインターネット接続するために、私たちが常日頃あまり意識をせずとも自動的に設定しインターネットに接続をし利用している方法です。一方で手動設定は会社の社内ネットワークや特定のサーバへアクセスをするなど、限られた人だけが接続できるようにするためセキュリティ対策をするために行われる方法です。

クラスフルアドレスは大きくネットワーク部とホスト部を分類するような大雑把な作りであるため、使用されないアドレスがあるにもかかわらず、アドレスが枯渇する可能性があるというデメリットを持ちます。

クラスAは最上位のビットが「0」で始まり、続く7ビットがネットワークアドレスになります。

会社内に巨大なネットワークが存在する場合に、複数の小さなネットワークに分けることを行います。主に業務担当範囲にあたる部署単位やフロア単位でネットワークを区切り、会社全体に一斉送信や一斉配信などが生じてしまい不要な通信を避けネットワークにかかる負荷を分散させることが目的です。これをサブネット化と言います。サブネット化はIPアドレスのネットワーク部を延ばしホスト部の範囲を短くすることで実現できます。一斉配信の例はブロードキャストと呼ばれ、メールの送受信やWebサイト閲覧など比較的データ量の少ないもので利用し、サブネット化をしたマルチキャストでは映像や音声などリアルタイムでかつデータ量の多い通信に使われるリモート会議などで行われます。ちなみに1対1の通信はユニキャストと言います。
サブネットマスクとはサブネット化したときのネットマスクことを示し、ネットワーク部を延ばしたときに生じる部分のことです。一般的にはネットマスクとサブネットマスクは区別なく使われており、サブネットマスクは左端から1つ以上の「1」が連続している必要があります。

「クラスフルアドレス」はIPアドレスの先頭1〜4ビットの組み合わせでクラス判定を行うことで、ネットワーク部とホスト部を判定する分類方法です。クラスの種類は「クラスA」から「クラスE」までの5種類ありますが、通常はクラスAからクラスCまでの3つが使用されます。

一例として、クラスAについて説明すると、先頭ビットは0と決まっており、ネットワーク部は8ビット、ホスト部は残りの24ビットとなります。

IPアドレスはネットワーク機器の住所を表現しますが、その住所にはさまざまなルールや機能があることを解説いたしました。ネットワークを利用する場合にIPアドレスについて把握しておくと、問題が生じた際に解決の糸口が見つかる場合もあるので、ご自身のIPアドレスについて一度調べてみてはいかがでしょうか。

現代ではクラスフルアドレスのデメリットを解消した「サブネットマスク」が主に使用されています。サブネットマスクはIPアドレスとは別に、32ビットの2進数を利用して、どこまでがネットワーク部でどこからがホスト部であるかを分類します。

IPアドレスには、クラスという考え方があります。IPアドレスは数字の羅列ですが桁数があります。インターネットでパソコンやサーバなどのいわゆるホストがつながるために振り分けられるのですが、その数字のなかにはホストに該当する部分と、ネットワークに該当する部分があります。ホストに割り当てられるIPアドレスの桁数が大きいということは、ネットワーク内に多くのホストが存在することになりますから、ネットワーク全体としては規模が大きいことになります。このようにクラスというのはネットワークの規模によって利用できるIPアドレスを振り分ける考え方のことです。