IPアドレスStudy guide IP address

1.1 IPアドレスとは

コンピューターは電源が入っている（ON）か入っていない（OFF）の状態しか判断が出来ません。
OFF = 0
ON = 1
で表されます。ON=1の状態をビットが立っていると表現されます。
コンピューターは「0」と「１」の２進数で計算されています。

IPアドレス

32ビットの2進数（32個の0と1）で表わされるインターネット上で自分を識別するものです。
2進数で表示すると人間には分かりにくいため、32ビットの値を8ビットずつ4つに区切り、「192.168.100.200」のように4桁の数字（10進数）を表します。
8ビットで表現できる10進数は0?255までなので、IPアドレスの範囲は0.0.0.0?255.255.255.255までとなる。32ビットのIPアドレスには、どのネットワークなのかを特定する「ネットワークアドレス」と、ネットワーク内でどのホスト（コンピューターやルーター）なのかを特定する「ホストアドレス」の2つの情報が含まれている。「サブネットマスク」を使うと、IPアドレスをこの2つの情報に分けられます。
また、IPアドレスは、インターネット上で利用できる固有の「グローバルアドレス」と、LAN内で利用できる「プライベートアドレス」があります。

例1-1）

192.168.11.222は10進数で表示されたものです。
192.168.11.222を2進数で表すと

1100000　101010000　00001011　11011110

8ビットずつ「.」で4つに区切られ、区切った固まりはオクテットという単位で
表現されます。左から第1オクテット、第2オクテット、第3オクテット、第4オクテットです。

1100000　｜　101010000　｜　00001011　｜　11011110

第1オクテット　　第2オクテット　　第3オクテット　　　第4オクテット

2進数から10進数に変換する計算方法

2進数は、数字0,1の2個の数字を使って数を表現します。
数は、0,1と順に増え、次に位が増えて次の桁にうつります。

2進数で「1100000」は

「1」の所だけを足して「128＋64＝192」となります。

1.2 サブネットマスクとは

サブネットマス

IPアドレスのうち、何ビットをネットワークを識別するためのネットワークアドレスに使用するかを定義する32ビットの数値。
例えば、サブネットマスクが2進数で 11111111 11111111 11111111 00000000 ならば、IPアドレスのうち上位24ビットがネットワークアドレス、下位8ビットがホストアドレスです。

1.3 クラスフルとクラスレス

IPアドレスは、次の5つのアドレスクラスに分かれている。

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ます。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）、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）に割り当てられます。クラスCはクラスAの逆です。

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に集中して、IPアドレスが無駄に消費されました。
現在ではIPアドレスを有効につかうためクラス分けを使わず、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）が一般化しています。

クラスフル

IPアドレスをクラス分けした形式をクラスフルといいます。

クラスレス（CIDR）

ネットワーク部の値を変更し、ホストの数を変える方法

設定のしやすさから第４オクテット上が主に変更されます。

クラスレスの場合は255.255.255.0/24と表記するプレフィックス表記が用いられます。

アドレス内でビットが立っている数が24個あることを表示しています。

1.4 アドレスの種類

各用語のリンクはリンク先から抜粋させていただいています。