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IPアドレスについて

IPアドレスが割り当てられるもの

IPアドレスは、すべてのノード(ホスト/ルータ)に割り当てられます。 逆に、リンク層でパケットを中継する機器(ハブ/ブリッジ/リピータ)には割り当てられない。 より厳密に言えば、全てのインターネットインタフェースにIPアドレスが割り当てられます。

ホスト(エンド)

ホストとは、パソコンのことです。

ルータ

ルータとは、ネットワークを繋ぐ機器です。

MACアドレスとの違い

MACアドレスはリンク層におけるリンク内で機器を識別する。

IPv4

IPv4におけるIPアドレスの表し方

  1. IPv4のIPアドレスは32ビットで表されます。
101010101010101010101010
  1. 8ビットごとに.で区切ります。
10101010.10101010.10101010.10101010
  1. 区切ったところをそれぞれ10進数で表します。
170.170.170.170

これが通常用いられるv4のIPアドレスです。

IPアドレスの構造

IPアドレスは、実は以下の2つの部分に分けることができます。

ネットワーク部(network number bit field)

世界中には沢山のネットワーク(LAN)があります。そのうち、どのネットワーク(LAN)にあるのかを表します。

ホスト部(rest bit field)

一つのネットワーク(LAN)には、沢山のネットワーク(LAN)があります。そのうち、どのホスト(コンピュータ)なのかを表します。

IPアドレスは、最終的にデータを届けるホスト(コンピュータ)を表すIDです。それを2段階に分けて探すイメージを持ってください。

1回目はネットワーク部を用いて「世界中のネットワークから1つのネットワーク」

2回目はホスト部を用いて「あるネットワークから1つのホスト(コンピュータ)」

と言うように、です。

具体的に見てみる

  1. もう一度先ほどのIPアドレスを見てみましょう。
101010101010101010101010
  1. 次に、左から8ビット目の値と左から9ビット目の値の間で分けます。
10101010|1010101010101010
  1. このうち、左側のパートがネットワークアドレス部、右側がホストアドレス部です。つまり、10101010というネットワークの中の、1010101010101010というホスト(コンピュータ)であると特定できます。
10101010(ネットワークアドレス部)/1010101010101010(ホストアドレス部)
  1. 今回は左から8ビット目の値と左から9ビット目の値の間で分けました。
    しかしIPアドレスを区切る場所は他にもありえます。そして、この「どこで分けるか」を決める方法は以下の2つあります。

Private/Global IP address

IPv6

43億個 全世界のインターネット接続人口を考えると枯渇することが予測される 10^36

IPv6におけるIPアドレスの表し方

  1. IPv6のIPアドレスは128ビットで表されます。
10101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010
  1. 16ビットごとに:で区切ります。
1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010:1010101010101010
  1. 分けた16ビットを更に4ビットずつ4つに分けたものが1つの文字に対応します。
1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010:1010/1010/1010/1010
AAAA:AAAA:AAAA:AAAA:AAAA:AAAA:AAAA:AAAA
2001:0db8:ffff:ffff:0000:0000:0000:abcd

  1. 区切ったところをそれぞれ16進数で表します。

  2. 0000のフィールドは省略する

2001:0db8:ffff:ffff::::abcd
  1. 0000が連続したフィールドも1つの::で表す。
2001:0db8:ffff:ffff::abcd
  1. 先頭の0は省略
2001:db8:ffff:ffff::abcd

これが通常用いられるv6のIPアドレスです。