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。