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  IP Addressの構造

現在のIPアドレスの割り当ては、コンピューターを多数所有している組織には、与えるビット部分を短くする事で対応できるようにしています。
組織に与える部分と組織内で管理する部分に分け、それぞれの桁数を変更し、大量のコンピューターを抱える組織と、コンピューターの数が少ない組織を収容出来るように考えられています。

32ビットのIPアドレスのうち、組織に与える部分をネットワークアドレス、組織内でコンピューターに割り振る部分をホストアドレスと呼びます。

以前は、ネットワークアドレスホストアドレスを8ビット単位に区切り、区別していました。
つまり組織内で利用可能なホストアドレスが24ビット・16ビット・8ビットとなる3つの形態があり、それぞれをクラスA・クラスB・クラスCとして呼びます。



● クラス化されたIPアドレスの例

赤色がネットワークアドレス青色がホストアドレス
クラス IPアドレス アドレス空間 使用可能
コンピュータ
クラスA
XXX . XXX . XXX . XXX
XXX.000.000.000〜XXX.255.255.255 16,777,216台
クラスB
XXX . XXX . XXX . XXX
XXX.XXX.000.000〜XXX.XXX.255.255 65,536台
クラスC
XXX . XXX . XXX . XXX
XXX.XXX.000.000〜XXX.XXX.255.255 256台


● クラス化されたIPアドレスの使用方法

クラス 付与可能な組織数 組織内のアドレス空間 クラス全体でのアドレス空間
クラスA 128 16,777,216 2,147,483,648
クラスB 16,384 65,536 1,073,741,824
クラスC 2,097,152 256 536,870,912
 
A〜Cの合計 2,113,666 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3,758,096,384
    268,435,456
    268,435,456
 
総合計     4,294,967,296


上記で、クラスによる区別は”以前”と説明したように、現在は別の方法で区別されています。
これまでのクラスベースの割り当て方法では、211万組織しかインターネットに接続できず、組織数にして200万以上を占めるクラスCは最大で256台分のアドレス空間しか持っていません。その為にインターネットでは更に対応できるようにIPv6(Internet Protocol Version 6)が開発され32ビットから128ビット(43億の4乗という天文学的な数字)まで対応可能となります。

しかし、それまではPv4で対応するように”クラスレス”というクラスの概念を除いたIPアドレス体系が考えられました。

サイダー (CIDR:Classless Inter-Domain Routing)と呼ばれる新しいクラスレスの割り当てではネットワーク部ホスト部も1ビットずつに分けられます。
これによりクラスCよりも規模の大きいネットワークにはクラスBを割り当てるのでは無く、連続したクラスCを複数割り当てる事で肩代わりし、更にクラスCよりも小さな規模のネットワークを一つのクラスCの空間に複数収容できる形態になりました。
下記の表を参照。



ネットワーク部
ビット数
ネットワーク部(X)ホスト部(Y) クラスC換算 アドレス空間
31 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXY 1/128C 2
30 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXYY 1/64C 4
29 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXYYY 1/32C 8
28 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXYYYY 1/16C 16
27 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXYYYYY 1/8C 32
26 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXYYYYYY 1/4C 64
25 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XYYYYYYY 1/2C 128
24 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.YYYYYYYY C 256
23 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXY.YYYYYYYY 2C 512
22 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXYY.YYYYYYYY 4C 1024
21 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXYYY.YYYYYYYY 8C 2048
20 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXYYYY.YYYYYYYY 16C 4096
19 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXYYYYY.YYYYYYYY 32C 8192
18 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXYYYYYY.YYYYYYYY 64C 16384
17 XXXXXXXX.XXXXXXXX.XYYYYYYY.YYYYYYYY 128C 32768
16 XXXXXXXX.XXXXXXXX.YYYYYYYY.YYYYYYYY 256C=B 65536



このように付与されたIPアドレスは、ネットワークアドレスのビット数を示す為に、210.138.37.144/28のように表示します。
この場合、示されたIPアドレスの内28ビットがネットワークアドレスである事が解り、32-28=4で残り4ビットがホストアドレスである事が分かります。
要するに210.138.91.144〜210.138.91.159が使用可能なアドレスである事が分かります。
/28では例のようにクラスCに対して4ビットのネットワークアドレスを増やしたので4ビットで出来る16通りのネットワークを分割する事が出来ます。
下記の表を参照。


210.138.91.144/28が持つIPアドレス
  ←------------28ビット--------→
11010010  10001010  01011011  10010000
210.138.91.144
11010010  10001010  01011011  10010001
210.138.37.145
11010010  10001010  01011011  10010010
210.138.37.146
11010010  10001010  01011011  10010011
210.138.37.147
11010010  10001010  01011011  10010100
210.138.37.148
11010010  10001010  01011011  10010101
210.138.37.149
11010010  10001010  01011011  10010110
210.138.37.150
11010010  10001010  01011011  10010111
210.138.37.151
11010010  10001010  01011011  10011000
210.138.37.152
11010010  10001010  01011011  10011001
210.138.37.153
11010010  10001010  01011011  10011010
210.138.37.154
11010010  10001010  01011011  10011011
210.138.37.155
11010010  10001010  01011011  10011100
210.138.37.156
11010010  10001010  01011011  10011101
210.138.37.157
11010010  10001010  01011011  10011110
210.138.37.158
11010010  10001010  01011011  10011111
210.138.37.159


クラスCを28ビットで区切って16分割したアドレスの例

11010010  10001010  01011011  00000000
210.138.91.0〜15
11010010  10001010  01011011  00010000
210.138.91.16〜31
11010010  10001010  01011011  00100000
210.138.91.32〜47
11010010  10001010  01011011  00110000
210.138.91.48〜63
11010010  10001010  01011011  01000000
210.138.91.64〜79
11010010  10001010  01011011  01010000
210.138.91.80〜95
11010010  10001010  01011011  01100000
210.138.91.96〜111
11010010  10001010  01011011  01110000
210.138.91.112〜127
11010010  10001010  01011011  10000000
210.138.91.128〜143
11010010  10001010  01011011  10010000
210.138.91.144〜159
11010010  10001010  01011011  10100000
210.138.91.160〜175
11010010  10001010  01011011  10110000
210.138.91.176〜191
11010010  10001010  01011011  11000000
210.138.91.192〜207
11010010  10001010  01011011  11010000
210.138.91.208〜223
11010010  10001010  01011011  11100000
210.138.91.224〜239
11010010  10001010  01011011  11110000
210.138.91.240〜255