IPアドレスとサブネットマスクについて詳しく解説

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IPアドレスとサブネットマスクの概要

インターネットやネットワークを構成する上で欠かせないのが、IPアドレスとサブネットマスクです。

IPアドレスは、ネットワーク上でデバイスを識別するための「住所」のようなもの。

一方、サブネットマスクは、IPアドレスが属するネットワークとその範囲を特定するために使用されます。

これらの基礎的な知識を理解することで、ネットワーク構築やトラブルシューティングがスムーズになります。
以下、各要素をわかりやすく解説していきます。


IPアドレスの構成

IPアドレスは、32ビットの数字から成り立ち、通常「192.168.0.1」など4つの「オクテット」(8ビットごと)に分けられて表記されます。

このIPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」の2つの部分に分かれています。

  • ネットワーク部
    ネットワーク部は、IPアドレスの最初の部分で、そのアドレスが属する「ネットワーク」を特定します。
    同じネットワーク部を持つデバイスは、同一のネットワークに属しているとみなされます。
  • ホスト部
    ホスト部は、ネットワーク内で各デバイスを識別するために使用される部分です。
    ホスト部が異なることで、同じネットワーク内で複数のデバイスが識別されます。

このように、IPアドレスの構成により、ネットワーク上の各デバイスをユニークに識別することが可能です。


IPアドレスとクラス

IPアドレスは、特定のルールに基づき「クラスA」「クラスB」「クラスC」といったクラスに分類されます。
クラスごとに使用できる範囲や用途が異なります。

以下に、それぞれのクラスとプライベートIPアドレスの範囲を解説します。

クラスA

  • 特徴
    クラスAは、先頭のビットが「0」で始まるIPアドレスです。
    主に大規模なネットワークで使用されることが多く、ホスト部に多くのアドレスが割り当てられるため、数百万台のデバイスを同一ネットワーク内で管理することが可能です。
  • プライベートIPアドレス範囲
    クラスAのプライベートIPアドレスは「10.0.0.0 ~ 10.255.255.255」です。
    この範囲のアドレスは、インターネットには公開されず、主に企業内ネットワークなどで利用されます。

クラスB

  • 特徴
    クラスBは、先頭ビットが「10」で始まるIPアドレスです。
    中規模のネットワークで使用されることが多く、ホスト部のビット数もクラスAよりは少ないものの、比較的多くのデバイスを管理することができます。
  • プライベートIPアドレス範囲
    クラスBのプライベートIPアドレスは「172.16.0.0 ~ 172.31.255.255」です。
    この範囲は、学校や企業のネットワークなどで多く使われています。

クラスC

  • 特徴
    クラスCは、先頭ビットが「110」で始まるIPアドレスです。
    小規模なネットワーク向けで、ホスト部のビット数が限られているため、数百台のデバイスを管理するのに適しています。
  • プライベートIPアドレス範囲
    クラスCのプライベートIPアドレスは「192.168.0.0 ~ 192.168.255.255」です。
    家庭用ネットワークや小規模オフィスでよく利用されます。

※補足:これらのアドレス範囲の中には、ネットワークアドレスやブロードキャストアドレスとして使用される特定のアドレスが含まれ、デバイスには割り当てることができません。


IPアドレスとサブネットマスクの関係

サブネットマスクは、IPアドレスを「ネットワーク部」と「ホスト部」に分けるための補助ツールです。

サブネットマスクは、IPアドレスと同じように32ビットで構成され、一般的には「255.255.255.0」のように表示されます。

サブネットマスクの主な役割は、IPアドレスのどの部分がネットワーク部かを示すことです。

たとえば、サブネットマスク「255.255.255.0」を使用すると、IPアドレスの最初の3オクテットがネットワーク部として認識され、最後の1オクテットがホスト部として扱われます。


IPアドレスとネットワークアドレス

ネットワークアドレスは、特定のネットワーク全体を指し示すためのアドレスで、サブネット内のデバイスがどのネットワークに属するかを識別するために使用されます。

ネットワークアドレスは、ホスト部がすべて「0」のアドレスで表されるのが一般的です。

ネットワークアドレスを求める方法

IPアドレスとサブネットマスクを使用してネットワークアドレスを求める方法は、IPアドレスとサブネットマスクのビットごとの「AND」演算を行うことです。

たとえば、IPアドレス「192.168.1.10」とサブネットマスク「255.255.255.0」の場合、ネットワークアドレスは「192.168.1.0」になります。


サブネットマスクの記載方法

サブネットマスクの記載方法にはいくつかの形式がありますが、一般的に使用されるのは「CIDR表記」です。

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)表記では、サブネットマスクのビット数をIPアドレスに付け加えることで、ネットワークの範囲を簡潔に表現します。

CIDR表記の例

たとえば、「192.168.1.0/24」のように表記します。

この場合、「/24」は、サブネットマスクが24ビットであることを示しています。

サブネットマスク「255.255.255.0」と同じ意味を持ち、IPアドレスの最初の24ビットがネットワーク部であることを示します。

CIDR表記は、ネットワークを柔軟に管理するために非常に便利な方法です。


まとめ

IPアドレスとサブネットマスクは、ネットワーク内のデバイスを識別し、通信を効率的に行うための基本的な要素です。

IPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」に分かれており、クラスによって利用範囲が異なります。

また、サブネットマスクを使うことで、ネットワーク内の範囲を細かく指定し、効率的に管理することが可能です。

本記事では、IPアドレスとサブネットマスクの概要、構成要素、クラスごとの特徴、ネットワークアドレスの求め方、サブネットマスクの表記方法について解説しました。
ネットワークの基礎を理解することで、より効率的にネットワークを構築・管理することができるようになります。

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