ネットワーク基礎２
■IPアドレス
IPアドレスはネットワーク上での機械を識別するための識別子です。 ●IPアドレス種類 IPアドレスには32ビットを4つに区切り、10進数で表現するIPv4と、 128ビットを8つに区切り、16進数で表現するIPv6があります。 現在はIPv4が主流ですが今後IPv6が主流になっていきます。 例： IPv4:192.168.0.1 IPv6:2001:0db8:1234:5678:90ab:cdef:0000:0000 ●IPアドレスの分類 IPアドレスはインターネット上でネットワークの所属を識別するために使用する グローバルIPアドレスと、LANなどの外部からアクセスできないネットワークで 使用するプライベートIPアドレスがあります。 プライベートIPアドレスからインターネットにアクセスする場合は 途中でグローバルIPアドレスに変換されます。
■グローバルIPアドレス
グローバルIPアドレスはインターネット上の所属を示すための識別子で、 重複することがないユニークな番号が割り振られています。 このグローバルIPアドレスを使用することでルーターの最終通信地点を割り出すことができます。 ●グローバルIPアドレスの割り振り： グローバルIPアドレスを取得するにはICANNという IPアドレスを管理している団体の下部組織(NIC)から IPアドレスの委託を受けているISPの会社に申請、契約を行う必要があります。 日本でIPアドレスを取得する場合は基本的にISPの会社に申請します。 日本のISPの会社はNTTやKDDIなどのいわゆる電気通信会社が多く それらの会社に申請をすることによりIPアドレスを取得することが可能です。 ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers：アイキャン)： ICANNはアメリカで設立されて民間の非営利法人の組織で IPアドレスの割り当てや方針の取り決めを行っており、 下部組織にNICがある。 NIC(Network Infomation Center:ニック)： NICはグローバルIPアドレスの割り振りを行う団体で ICANNの下部組織にあたる。 大規模な支部が世界中に５箇所あり、 各支部毎に下部組織をもっている。 基本的に各国に１つはNICの団体がある。 JPNIC(ジェーピーニック)： 社会法人日本ネットワークインフォメーションセンターのことで、 日本国内のグローバルIPアドレスの割り当てやインターネットに関する 研究、調査等を行っている組織。 ISP(Internet Service Provider：アイエスピー)： インターネット接続事業者のことで、様々な回線(ISDN、ADSL等)を通じて 企業や家庭のコンピュータをインターネットに接続できるようしてくれる。 JPNICに対してグローバルIPアドレスの割り当て申請を行う。●IPアドレス内の情報： IPアドレスは32または128ビットの中にネットワークの所属情報と、 そのネットワーク内で何番目のコンピュータかということを識別する情報があります。 このネットワーク所属情報の部分をネットワーク部、 ネットワーク内のコンピュータ番号のことをホスト部とよんでいます。 ●アドレスのクラス： 昔のIPアドレスの割り当てはA～Eのクラスで分けられていました。 このクラス分けは管理するコンピュータの規模によって分けられています。
●クラス割り当てによるIP枯渇問題： IPをクラス単位で割り当てる方法は、割り当て個数が大雑把過ぎたため 使用されていないと思われるIPがいくつも存在することになりました。 例えば1000台にIPアドレスを割り当てたいと考えている会社Aが IPの割り当て申請をした場合、Cクラスでは数が足りないのでBクラスが割り当てられます。 Bクラスは65000個のIPを使用できますので、A社では実質64000個の未使用IPが 存在することになります。このような無駄と思えるIPの割り当てが多発し、 割り当てていないIPアドレスが枯渇することになりました。 この現状を打開するためにIPv6への移行やCIDRと呼ばれる手法が実施されています。 ●IPv6への移行問題： IPv4のIPアドレスが枯渇している現状からビット数を4倍にした IPv6への移行は急務になっています。 しかし現在使用されているIPv4とIPv6では互換性がなかったり、 IPv6は数が多すぎるためIPの検索に時間がかかるなど、 様々な問題が発生しているためIPv6の普及はあまり進んでいません。 ●CIDR(classless Inter-Domain Ruting:サイダー)： CIDRは従来のクラスによるIPアドレス割り当ての方法を捨てて、 必要な分のIPアドレスを割り当てられるように考えられた方法です。 CIDRはサブネットと呼ばれる手法を応用していますので、 サブネットの説明から行いたいと思います。 ・サブネットとは サブネットとはIPアドレスを細分化するための手法で ホスト部のビットの一部を使用します。 この方法はクラスによるIPアドレス割り当てが 行われていたころに考えられた方法で、 多すぎるIPアドレスを整理するために使用されていました。
上記のIPアドレスの表記方法は、192.1.1.130/26 となります。 ネットワーク部は変わりませんが、最後の8ビットは サブネット部とホスト部を合わせた値になります。 また、アドレスの後ろの「/26」はサブネット部とネットワーク部の 合計ビット数になり、このビット数のことをプレフィックス長と呼んでいます。 IPアドレスからネットワーク部とホスト部を調べるための方法として サブネットマスクと呼ばれるものがあります。 ・サブネットマスク サブネットマスクはネットワーク部とサブネット部を合わせたビットと ホスト部の境界を示すために使用する値のことです。 サブネットマスクはネットワーク部とサブネット部を1、ホスト部を0に設定します。 例：192.1.1.130/26のサブネットマスク 11111111 11111111 11111111 11000000 (2進数) 255.255.255.192(10進数) ・CIDRの内容： CIDRはサブネットと同じようにIPアドレスをネットワーク部とホスト部に分けて、 ホスト部の長さをプレフィックス長で示しています。 例えば125.6.176.32/30というIPアドレスの場合 ネットワーク部は30ビットでホスト部は2ビットとなります。 このプレフィックス長を利用してしてサブネットマスクを作成し、 ネットワーク部を割り出します。 サブネットとCIDRの違いは以下のようになっています。
サブネットはあくまで複数あるグローバルIPアドレスを LANの中で細かく管理するために使用されているので有効範囲はLANの中のみになり 通信時もルータにマスク情報を通達する必要はありませんが、 CIDRはNICがグローバルIPアドレス発行する際に 必要最低限の数を割り当てるために使用します。 ですので、ルータを通じた通信の際もマスク情報を一緒に通達して ネットワーク部を知らせる必要があります。
■プライベートIPアドレス
プライベートIPアドレスとはLANのようなローカル環境内で 自由に割り当てることができるIPアドレスです。 このIPアドレスはネットワーク内でIPアドレスの重複がなければ問題ありません。 ただしプライベートIPアドレスではLANの外のコンピュータとの通信は行えませんので、 必ずグローバルIPアドレスを用意する必要があります。
■グローバルIPとプライベートIPの関係
現在のインターネットの主流はルーターだけがグローバルIPを持ち、 LAN内ではプライベートIPアドレスを使用することでグローバルIPアドレスの枯渇を防いでいます。 LAN内のコンピュータがインターネットを行う場合はルータによって一時的に グローバルIPアドレスが割り当てられます。
