IPアドレスからCIDRまでざっくり理解する

Posted at 2025-03-06

こんにちは！今回は、Webアプリケーションの開発中に直面したある問題をきっかけに、ネットワークの基本となる「IPアドレス」「サブネットマスク」「ネットワークアドレス」、そしてこれらをシンプルに表す「CIDR」について解説します。

この記事を書こうと思った背景

私が今回この記事を書こうと思ったのは、外部API連携機能の実装中に、API側でIPアドレス制限が設定されていることに気づいたからです。連携先では、特定のIPアドレスからのアクセスしか許可されていなかったのですが、開発中のWebアプリケーションサーバーは固定IPを持っていなかったため、どのように連携すればよいか悩んでいました。

そこで、まずは「IPアドレスとはそもそも何か？」という基本概念を理解し、実装方針を固めることにしました。この記事では、そうした経験を共有しながら、ネットワークの基礎知識とCIDRの活用方法についてわかりやすく説明します！

ネットワークの基本をおさらい

IPアドレスって？

概要:
IPアドレスは、PCやスマホ、サーバーなど、ネットワークに接続する機器に与えられる「住所」です。
例: 192.168.1.100
役割:
この住所があるおかげで、データは正しい宛先に送られ、Webアプリケーション同士の通信もスムーズになります。

サブネットマスクって？

概要:
サブネットマスクは、IPアドレスの中で「どこからがネットワーク部分で、どこからが各機器（ホスト）の部分か」を見分けるためのルールです。
例: 255.255.255.0（CIDR表記では /24 と同じ意味）
役割:
ネットワーク内でどの機器が同じグループに属しているかを判断するため、管理やセキュリティの面で非常に重要です。

ネットワークアドレスって？

概要:
ネットワークアドレスは、IPアドレスにサブネットマスクを適用し、ホスト部分を全て0にしたアドレスです。
例: IPアドレスが 192.168.1.100 で、サブネットマスクが 255.255.255.0 の場合、ネットワークアドレスは 192.168.1.0 となります。
役割:
ネットワーク全体をひとまとめにする「共通の住所」として、ルーターがデータの振り分けを行う際の基準となります。

CIDRって何？

**CIDR（Classless Inter-Domain Routing）**は、従来のクラスベースのIPアドレス体系に代わり、より柔軟にアドレスを管理・割り当てするための方法です。

CIDR表記:
例: 192.168.1.0/24
この /24 は、「ネットワーク部分が24ビット」であることを意味し、サブネットマスクの 255.255.255.0 と同じ情報です。
メリット:
- 必要なアドレス数に合わせた柔軟なネットワーク設計が可能
- IPアドレスの無駄を削減し、効率的な管理が実現できる
- ルーティングテーブルの集約が容易になり、ネットワーク全体のパフォーマンスが向上する

CIDRの具体的な活用例

1. 柔軟なアドレス割り当て

外部APIとの連携先では、特定のIPアドレスからしかアクセスできないという制限があるケースが多いです。ISP（インターネットサービスプロバイダ）は、企業や個人に必要な数のIPアドレスをCIDR表記で割り当て、柔軟に管理しています。

例: 大企業向けに /22（約1024アドレス）、中小企業向けに /24（256アドレス）など

2. ルーティングテーブルの集約

CIDRを使えば、連続する複数のサブネットをひとまとめにできるため、ルーティングテーブルがスッキリします。

例:
```
192.168.0.0/24  
192.168.1.0/24  
192.168.2.0/24  
192.168.3.0/24  
```
これらを 192.168.0.0/22 とまとめることで、ネットワーク管理が簡単になり、パフォーマンス向上にも寄与します。

3. セキュリティ向上とネットワーク管理

企業内では、部門や拠点ごとに異なるサブネットを設定し、CIDR表記でネットワークを柔軟に設計することで、アクセス制限やセキュリティポリシーを適用しやすくなります。今回のように、固定IPがなくてもネットワークの仕組みを理解することで、連携先APIとのアクセス方法やセキュリティ対策の検討材料になります。

図でサクッと理解！ネットワーク構成

下記の図は、IPアドレス、サブネットマスク、ネットワークアドレス、そしてCIDR表記の関係をシンプルに示しています。

              ┌────────────────────────────┐
              │       IPアドレス           │
              │    192.168.1.100           │
              └────────────────────────────┘
                          │
         サブネットマスク適用: 255.255.255.0
                 (CIDR表記: /24)
                          │
                          ▼
              ┌────────────────────────────┐
              │    ネットワークアドレス     │
              │    192.168.1.0             │
              └────────────────────────────┘

ポイントまとめ

IPアドレス: 各機器の「個別の住所」
サブネットマスク: 「住所のどの部分がネットワークか」を判断するルール
ネットワークアドレス: サブネットマスクを適用して得られる、ネットワーク全体の「共通住所」
CIDR表記: これらの情報をコンパクトに表す方法（例: /24）

まとめ

IPアドレスは各機器の一意の「住所」
サブネットマスクは、どの部分がネットワークかを見分けるルール
ネットワークアドレスは、サブネットマスクを適用した結果得られる、ネットワーク全体の共通の「住所」
CIDRは、これらの概念を柔軟かつ効率的に管理するための表記法

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