クラスAからクラスCまでは、ネットワーク部とホスト部の境界が8ビット単位で区分けされている。クラスAはネットワーク部が短く(8ビット)、ホスト部が長い(24ビット)。すなわち、多くの機器を保有する大組織や、多くの顧客を有する大規模なインターネットサービスプロバイダ (ISP) に割り当てるのに適している。クラスCはその逆である。これは、日本の電話番号において、東京などの人口が多い地域には03のような短い市外局番が割り当てられ、人口の少ない地域には長い市外局番が割り当てられているのと似ている。クラスAが約1,677万台、クラスBが65,534台、クラスCが254台のホストを接続できる。
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しかし、アドレスクラスを用いたIPアドレス割り当てには問題が生じた。ほとんどのネットワーク(たとえばインターネットサービスプロバイダ)では、クラスAでは大きすぎ、クラスCでは小さすぎたため、割り当ての要求がクラスBに集中したのである。
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クラスBの割り当てを受けたネットワークの中には65,534台のホスト(インターネットサービスプロバイダであれば接続ユーザー数)をフルに接続することがまれであるネットワークも存在し、IPアドレスが無駄に消費されることになった。そこで現在ではアドレスクラスを使わず、ネットワーク部とホスト部の境界を8ビット単位に固定せずに細分化する可変長サブネットマスクや、CIDR(Classless Inter-Domain Routing)が一般化している。
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IPアドレスの割り当て範囲を示すために、IPアドレスの末尾に「/(スラッシュ)」とともにネットワークアドレス長を付記して表わすことも多い。IPv4の場合、MSB側からのビット数でネットワークアドレス長を表す。例えば192.168.0.0/24の表記の場合、ネットワーク部はMSBから24ビットで、残り8ビットがホスト部となる。アドレスクラスでなくサブネットマスクの場合、ネットワークアドレス長の数字は8の倍数にはならないことになる。
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[編集] CIDR表
w:Classless Inter-Domain Routingを用いることで、192.168.1.0-192.168.1.255という複数のIPアドレスを範囲指定させることができる。活用方法としては、ウィキペディアで行われている広域ブロックといった特定の範囲内のIPアドレスを持つ利用者の読み書きの許可及び拒否などがある。
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たとえば、69.208で始まるIPアドレス群の場合、CIDRと開始アドレス及び終了アドレスは以下のようになる。
CIDR 開始アドレス 終了アドレス 含まれるアドレス数 二進法表記したアドレス数
69.208.0.0/0 0.0.0.0 255.255.255.255 4,294,967,296 ********.********.********.********
69.208.0.0/1 0.0.0.0 127.255.255.255 2,147,483,648 0*******.********.********.********
69.208.0.0/4 64.0.0.0 79.255.255.255 268,435,456 0100****.********.********.********
69.208.0.0/8 69.0.0.0 69.255.255.255 16,777,216 01000101.********.********.********
69.208.0.0/11 69.192.0.0 69.223.255.255 2,097,152 01000101.110*****.********.********
69.208.0.0/12 69.208.0.0 69.223.255.255 1,048,576 01000101.1101****.********.********
69.208.0.0/13 69.208.0.0 69.215.255.255 524,288 01000101.11010***.********.********
69.208.0.0/14 69.208.0.0 69.211.255.255 262,144 01000101.110100**.********.********
69.208.0.0/15 69.208.0.0 69.209.255.255 131,072 01000101.1101000*.********.********
69.208.0.0/16 69.208.0.0 69.208.255.255 65,536 01000101.11010000.********.********
69.208.0.0/17 69.208.0.0 69.208.127.255 32,768 01000101.11010000.0*******.********
69.
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208.0.0/18 69.208.0.0 69.208.63.255 16,384 01000101.11010000.00******.********
69.208.0.0/19 69.208.0.0 69.208.31.255 8,192 01000101.11010000.000*****.********
69.208.0.0/20 69.208.0.0 69.208.15.255 4,096 01000101.11010000.0000****.********
69.208.0.0/21 69.208.0.0 69.208.7.255 2,048 01000101.11010000.00000***.********
69.208.0.0/22 69.208.0.0 69.208.3.255 1,024 01000101.11010000.000000**.********
69.208.0.0/23 69.208.0.0 69.208.1.255 512 01000101.11010000.0000000*.********
69.208.0.0/24
SSL
69.208.0.0 69.208.0.255 256 01000101.11010000.00000000.********
69.208.0.0/25 69.208.0.0 69.208.0.127 128 01000101.11010000.00000000.0*******
69.208.0.0/26 69.208.0.0 69.208.0.63 64 01000101.11010000.00000000.00******
69.208.0.0/27 69.208.0.0 69.208.0.31 32 01000101.11010000.00000000.000*****
69.208.0.0/28 69.208.0.0 69.208.0.15 16 01000101.11010000.00000000.0000****
69.208.0.0/29 69.208.0.0 69.208.0.7 8 01000101.11010000.00000000.00000***
69.208.0.0/30 69.208.0.0 69.208.0.3 4 01000101.11010000.00000000.000000**
69.208.0.0/31 69.208.0.0 69.208.0.1 2 01000101.11010000.00000000.0000000*
69.208.0.0/32 69.208.0.0 69.208.0.0 1 01000101.11010000.00000000.00000000
表の見方の例
セミナー
69.208.0.0/16 は、69.208.0.0 から 69.208.255.255 までの65,536アドレス範囲を含む。
69.208.0.0/24 は、69.208.0.0 から 69.208.0.255 までの256アドレス範囲を含む。
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[編集] スコープ
通信可能な範囲のことをスコープという。 IPアドレスは、それぞれにスコープが決められている。(→一覧)
[編集] グローバルIPアドレス
後述するプライベートIPアドレス、リンクローカルアドレス、特殊用途のIPアドレスなどを除いたIPアドレスは、「グローバルIPアドレス」と呼び、インターネットの接続用に利用される。そのため、ICANNを頂点とした階層的な委譲関係によって世界的な管理が行われている。日本では日本ネットワークインフォメーションセンター(通称JPNIC)にて管理されている。
通常、パソコンやルータなどをインターネットに接続すると、ISPに割り振られているグローバルIPアドレスの中の一つがパソコンなどに割り当てられる。
[編集] プライベートIPアドレス
プライベートIPアドレス(ローカルIPアドレス)は、プライベートネットワーク(外部から利用できない社内LANなど)のアドレスとして使うことができる。異なるプライベートネットワークを相互接続してルーティングすることも可能である。
プライベートIPアドレスとして、次のアドレス空間が予約されている。ネットワークの規模に応じて、使い分ける必要がある。
クラス 範囲 サブネットマスク アドレス数
クラスA 10.0.0.0-10.255.255.255 255.0.0.0 16,777,216
クラスB 172.16.0.0-172.31.255.255 255.255.0.0 2,097,152
クラスC 192.168.0.0-192.168.255.255 255.255.255.0 65,536
[編集] リンクローカルアドレス
Windowsなどでは、IPアドレスが設定されておらず、DHCPサーバも見つからない場合には、自動的に169.254で始まるクラスBのIPアドレスが振られる(APIPAという機能)。 これはリンクローカルアドレスと呼ばれ、単一のLAN内での通信に使うことができるが、ルーティングができないなどプライベートアドレスとは異なるものである。
[編集] プライベートIPアドレスとインターネット
プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスを相互変換することにより、インターネットに接続することができる。その方法として、NAPT(実装としてはIPマスカレードやipfwなど)やプロキシサーバがある。
インターネット接続サービスによっては、インターネットに接続する機器にグローバルIPアドレスではなく、このプライベートIPアドレスを割り当てることもある。
プライベートIPアドレスとこれに関する仕組みによって、グローバルIPアドレスを多量に消費することなくインターネットに接続できる機器を増やすことができる。
[編集] 特殊用途のIPアドレス
下記のアドレスは特殊な用途に使われるため、機器に割り振ることはできない。
ホスト部の2進数表現が全て1 (例:192.168.170.255/24)
ネットワークに対するブロードキャストアドレスとして用いられる。
ホスト部の2進数表現が全て0 (例:192.168.170.0/24)
ネットワーク自体を指すアドレスとして用いられる。本来これはネットワーク構成図やサーバソフトウェアの設定などにおける表記上の約束事にすぎず、実際には必ずしも使えないわけではないが、動作が保証されないので避けたほうがよい。また過去においては、ブロードキャストアドレスとしてこの形式を用いるOSも存在した。
127.0.0.0/8 (よく使われるのは127.0.0.1)
その機器自身を表すローカルループバックアドレスとして用いられる。
[編集] IPアドレスの付与
グローバルIPアドレスは、まずインターネットレジストリ(APNICやJPNICなど)からISPにまとまった単位で付与される。これを割り振り (allocation) という。ISPは、末端の利用者(個人、法人など)に対して、利用契約に基づいてIPアドレスを払い出す。これを割り当て (assignment) という。かつて、一部の大学やIT企業が非営利でインターネットを支えていた時代には、レジストリからこれら組織に直接割り当てられる例が多かったが、今日では商用ISPが発達したため、新規の割り当てではそのような例は少ない。インターネットレジストリにもICANN -> RIR(Regional Internet Registry) -> NIR(National Internet Registry) -> LIR(Local Internet Registry)といった階層構造が存在する。
参考: インターネット用語1分解説 - 割り振り(Allocation)、割り当て(Assignment)とは
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