【基本情報学習記録】IPアドレスの基本

IPアドレスの基本

IPアドレスとは

IPアドレス（Internet Protocol Address）は、インターネットやネットワーク上の機器（パソコン、スマホ、ルーターなど）を識別するための番号です。

例えるなら「インターネット上の住所」と思ってください。

---

IPアドレスのバージョン（IPv4 / IPv6）

バージョン	特徴	アドレス数	表記例
IPv4	現在最も一般的に使われている	約43億個（枯渇中）	192.168.0.1
IPv6	IPv4の後継、アドレス枯渇対策	340澗（がん）個以上	2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334

---

IPアドレスの表記方法

種類	表記形式	例
IPv4	10.0.0.1（ドット区切り、10進数）	192.168.1.1
IPv6	2001:db8::1（コロン区切り、16進数）	fe80::1

---

IPアドレスの種類（特殊アドレス）

種類	説明	例
ネットワークアドレス	ネットワーク自体を表すアドレス	192.168.1.0
ブロードキャストアドレス	ネットワーク内の全機器に送るアドレス	192.168.1.255
ループバックアドレス	自分自身を指すアドレス（テスト用）	127.0.0.1

---

IPアドレスの構造（IPv4の場合）

IPv4アドレス（32ビット）は、以下のようにネットワーク部とホスト部に分かれます。

• ネットワーク部：どのネットワークに属しているか
• ホスト部：そのネットワーク内の個別の機器を識別

例: 192.168.1.10（サブネットマスク: 255.255.255.0）
↓
[ ネットワーク部（192.168.1） | ホスト部（10） ]

---

クラスフルアドレスについて（旧方式）

IPアドレスはかつて「クラス」に分類されていました。

クラス	範囲（先頭ビット）	用途	ホスト数（理論値）
A	0xxx（0.0.0.0 ~ 127.255.255.255）	大規模ネットワーク	約1,600万台
B	10xx（128.0.0.0～191.255.255.255）	中規模	約6万台
C	110x（192.0.0.0～223.255.255.255）	小規模	約254台
D	1110（224.0.0.0～239.255.255.255）	マルチキャスト用	-
E	1111（240.0.0.0～255.255.255.255）	実験用	-

現在はこの分類（クラスフル）はあまり使われず、CIDR方式が主流です。

より効率よくIPアドレスを利用するために、クラスに基づいてIPアドレスを考えるクラスフルアドレスから、クラスレスアドレスへ移行します。クラスレスアドレスは、クラスによる8ビット単位のネットワークアドレスとホストアドレスの区切りにこだわらないようにします。柔軟にネットワークアドレスとホストアドレスの区切りを考えるようにして、アドレスの無駄を少なくする考え方です。その際、ネットワークアドレスとホストアドレスの区切りをきちんと示すために、サブネットマスクが必要になってきます。
引用：https://hrzine.jp/article/detail/132?p=2

---

サブネットマスクとは

IPアドレスのネットワーク部とホスト部を区別するためのマスク（フィルター）です。

IPアドレス	サブネットマスク	ネットワーク部	ホスト部
192.168.1.10	255.255.255.0	192.168.1	10

サブネットマスクの例（２進数）

サブネットマスクは、1がネットワーク部、0がホスト部を表します。

11111110 00000000 00000000 00000000 = /7
11111111 00000000 00000000 00000000 = /8
11111111 11111111 00000000 00000000 = /16
11111111 11111111 11111111 00000000 = /24
11111111 11111111 11111111 10000000 = /25

---

CIDR表記について

CIDR（Classless Inter-Domain Routing）では、IPアドレスの後にスラッシュでビット数をつけて表記します。

CIDR表記	サブネットマスク	ホスト数
192.168.1.0/24	255.255.255.0	254
10.0.0.0/8	255.0.0.0	約1677万
172.16.0.0/16	255.255.0.0	約6万

---

ネットワークアドレスの求め方

例：

• IPアドレス：192.168.1.10
• サブネットマスク：255.255.255.0

手順：

1. IPとサブネットマスクを2進数で表す
2. AND演算で求める

項目	2進数表記
IP	11000000.10101000.00000001.00001010
サブネットマスク	11111111.11111111.11111111.00000000
AND結果（ネットワークアドレス）	11000000.10101000.00000001.00000000 → 192.168.1.0

---

グローバルアドレスとプライベートアドレス

種類	説明	使用例	使用場所
グローバルアドレス	インターネットで一意に使われる	8.8.8.8（Google DNS）	インターネット全体
プライベートアドレス	ローカルネットワーク用、重複OK	192.168.0.0/16など	家庭・会社のLAN

プライベートIPアドレスの範囲

範囲	クラス	用途
10.0.0.0 ~ 10.255.255.255	A	大規模LAN
172.16.0.0 ~ 172.31.255.255	B	中規模LAN
192.168.0.0 ~ 192.168.255.255	C	小規模LAN