■ インターネットの管理者

まず、復習だ。
IPアドレスは以下のような形だ。

32ビットでしたよね。
４つのオクテットに分かれている、と。

うむ。その32ビットは、ネットワーク番号とホスト番号の２つから成る。
順序もネットワーク、ホストの順番だ。

そのデバイスが所属するネットワークの番号と、そのネットワーク内でデバイスを識別する番号ッスね。

うむ。
なかなかいいリアクションだ。成長したな、ネット君。

もしかすると、博士と僕は最高の相棒なのかもしれないッスね。

何をラブコメ探偵モノみたいな寝言を言っておる？
主人と下僕以外の何者でもないだろう。

しくしく。

２人の立場がはっきりした所で話を先に進める。
先にも話したが、ネットワークの番号は接続されているすべてのネットワークでユニークでなければならない。

えぇ、そうでしたね。
そうでなければ、沢山のネットワークから、宛先のネットワークを識別できないですからね。

論理アドレスはネットワーク管理者がつける。
つまり、すべてのネットワーク内でユニークになるように、アドレスを管理するネットワーク管理者が必要なのだ。

ははぁ。

で、問題はインターネットだ。あれは世界すべてのネットワークを統合化した、最大のネットワークだ。
もちろん、それぞれのネットワークはユニークなネットワーク番号を持たねばならない。

ということは、インターネットのネットワーク管理者が存在するってことですか？

そうだ。
その管理者、というか管理団体をICANNという。▼ link

あいしーえーえぬえぬ？

もしくは、アイキャンと読んでくれ。
で、ここが考えたポリシーにしたがって、実際に各ネットワークの要望にしたがって割り振るわけだ。実際に割り振るのは、各地域、各国に存在するNICが行う

ねっとわーくいんたふぇーすかーど？
LANカードですか？

英字３文字略は同じだが、Network Information Centerだ。
日本の場合、JPNICだ。▼ link

じぇーぴーにっく？

うむ、ジェーピーニックと読む。
ともかく、このICANNはインターネットのIPアドレスを管理するのに、クラスという概念を使ってきた。

前回の最後でもでてきましたけど、クラスってなんです？

■ クラスフルアドレッシング

クラスとは、ネットワークの規模の分類だ。
NICは、ネットワークの要望にしたがってIPアドレスを割り振るわけだが、その時規模に応じてIPアドレスを割り振る。

ははぁ。例えば、とあるネットワークがインターネットに接続したいから、とインターネット内でユニークな番号を希望するわけですよね。

うむ。

そうするとNICは、あなたのネットワークはこの大きさだからこの番号ですよ、と決めるわけですか？

そういうことだ。
このクラスによって、32ビットのうち何ビットがネットワーク番号かというのも決められる。

何ビットがネットワーク番号か？

うむ。下表を見てくれ。

クラスＡは最初の８ビット、つまり最初のオクテットがネットワーク番号で、残りがホスト番号だ。
クラスＢは、16ビットと16ビット。クラスＣは24ビットと８ビットになる。

クラスＤとクラスＥはどうなんです？

クラスＤとＥは特別なアドレスで、商用に割り当てられない。
IPアドレスを要求するネットワークがあっても、このアドレスは使われないのだよ。

はぁ。
５つのクラスがあるのはわかりましたけど。
どうやって区別するんです？

それは、最初のオクテットの先頭の何ビットかで判別する。

例えば、IPアドレス32ビットの先頭ビットと２ビット目が「10」ならばそれはクラスＢなのだよ。
この場合、クラスＢの範囲は、「10000000000000000000000000000000」から「10111111111111111111111111111111」の「128.0.0.0〜191.255.255.255」になる。

なるほど。IPアドレスを見れば、そのクラスがわかるんですね。
例えば、「10.1.1.1」なら、「00001010000000010000000100000001」だから、先頭ビットが「0」なのでクラスＡと。

そういうことだ。ネットワーク番号の部分のビットが少ないと、ホスト番号の部分のビット数が多くなるよな。
つまり、多くのホストを所有するネットワークになれるわけだ。

ん〜っと。
クラスＡなら、ネットワーク番号８ビット。ホスト番号が24ビット。つまり2の24乗で、16,777,216個のホストが持てるってことですね。

そうだ。
NICは大きい規模のネットワークにはＡを、小さい規模にはＣを割り振る。

そうだな。一番近い例は、市外局番だな。
ネット君、何故東京と大阪だけ市外局番は03、06と２桁なんだね？

え、えっと。

横浜市や京都市は３桁の045、075。旭川市や松本市は0166、0263。
夕張市だと、５桁の01235。北海道上川郡朝日町は６桁の016528だ。

町の規模ですか？

そうだ。電話番号は必ず10桁。
市外局番が大きいと、市内局番＋加入者番号の部分が小さくなる。つまり番号の数が減るわけだ。東京なら10桁−2桁の8桁、つまり100,000,000個の番号がある。１億だな。

北海道上川郡朝日町なら、残りは市内局番なしの４桁。１万個。
もし東京で１万個しか電話番号がなかったら、そりゃ大変ですね。

うむ。
IPアドレスも電話番号と同様に、必ず32ビット。ネットワーク番号＝市外局番と考えれば…。

ネットワークの規模によって、ネットワーク番号のビット数が変わるわけですね。
納得。

そういうことだ。
このように、クラスに分けてIPアドレスを割り振る方式をクラスフルアドレッシングという。

くらすふるあどれっしんぐ。

そうだ。
このクラスフルがIPアドレッシングの前提になっているので、決して忘れないよう。

いぇっさ〜。

実際は上図のように、各ホストにIPアドレスを割り振るのだが。
NICが割り振るのは、ネットワーク番号までだ。各ホストのIPアドレスはそのネットワークの管理者が割り振る。

え〜っと。

例えば、ネット君がとあるネットワークの管理者だとしよう。
インターネットに接続する必要のあるネットワークのだ。

はい。

そこでネット君は、JPNICに頼んでIPアドレスを割り当ててもらう。
JPNICはネット君の申請を受けて、ネットワーク番号を割り振る。そうだな、クラスC、192.168.10.xをもらったとしよう。

192.168.10.xですね。

うむ。そこから先はネット君の仕事になる。
JPNICは君のネットワークの、このパソコンにはホスト番号１を、つまりIPアドレス192.168.10.1を割り振りなさい、とまではいちいちしてくれない。

ははぁ。
当然といえば、当然の話ですね。そこまでやってたらキリがないわけですし。

そうだ。
あとはネット君が自分のネットワークで、ユニークになるようにアドレスを割り振っていけばいいだけの話だ。ただし、使ってはいけないアドレスが存在する。

ユニークにならない番号ですか？
例えば２台に同じホスト番号を割り振るとか。

■ 予約済みアドレス

違う。
特別な意味を持つため実際のホストに割り振ってはいけないアドレスだ。

特別な意味をもつ？

ホスト番号のビットがすべて０になるアドレスと、ホスト番号のビットがすべて１のアドレスだ。

すべて０とすべて１ですか？

そうだ、先ほどの例でいこう。
クラスＣ192.168.10のネットワーク番号の場合、以下の２つのことだ。
それぞれネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスという。

ねっとわーく、と、ぶろーどきゃすと？

ネットワークアドレスは、そのネットワーク自体を示す。
先ほどの例でいえば、192.168.10というネットワーク番号を与えられたネットワークそのものだ。

ネットワークそのもの…。

これは、そのネットワークへの経路選択の際に使用する。
例えば、192.168.10.1へ運ぶ時は、192.168.10.0への経路を考えるということだ。

？

他のネットワークからのパケット転送の際、いちいち192.168.10番ネットワークの１番宛など考えるのは手間がかかる。
192.168.10番へ届ける。それから先はその192.168.10番ネットワーク内部で考えればいい。

つまり、例えば東京宛なら、東京以外からは市外局番の03を見て、東京の局へ届けるってことですか？
そこから先は、東京の局が届けるってことで。

うむ。それはなかなかいい例だ。
その時、東京の局に届けるため使うアドレスが03-0000-0000、ネットワーク番号以外すべて0のネットワークアドレスなのだよ。

ははぁ。わかったようなわからないような。

つまり、そうだな。
東京都全体を表す番号ということだな。「03」だけでも東京都を表すと言えばそうなのだが、それは電話番号の「10ケタ」というルールに反している。

う〜ん。
だから、仮に「03-0000-0000」とする、という感じですか。

そうだ、その考えでいい。
もうひとつの、ブロードキャストアドレスは、そのネットワークすべてのホストを表す。

すべてのホスト？

簡単にいえば、ネットワーク内全員が受け取るためのアドレスだ。

ははぁ。

例えば宛先IPアドレス192.168.10.255とすれば、192.168.10番ネットワークに存在するすべてのホストがそのパケットを受け取る。
実際にはありえないが、03-9999-9999と電話をすれば、東京中の電話が鳴るのだよ。

そりゃすごい。

いや、電話ではそういう番号はない。あくまでも例だからな。
ともかく、ネットワーク管理者はこの２つのアドレスをホストに割り振ってはいけないということだ。

了解です。
という事は、各ネットワークで割り振ることのできるアドレスの数は２減るってことですね。

そうだ。
各ネットワークで保有できるホスト数は、ホスト番号がｎビットだとすると、２ⁿ−２個だ。

クラスＣなら、ホスト番号が8ビットですから、２^８−２個で、254個ってことですね。

うむ。
これら特別な意味を持つので使ってはいけないアドレスのことを、予約済みアドレスという。用途がすでに予約されている、という意味だ。

なるほど、先約アリってところですか。

予約済みアドレスは、他にもある。
これはICANNやNICが考慮することだが、特定のネットワーク番号は割り振られないのだ。

特定のネットワーク番号？

まずは商用には使われないクラスＤとクラスＥ。
そして０番(0.0.0.0)ネットワーク、127番(127.0.0.0)ネットワークの２つだ。

クラスＤとＥは、マルチキャスト用と研究用でしたね。

うむ。
0.0.0.0は、すべてのネットワーク。ネットワーク全体のネットワークアドレスだ。127.0.0.0はループバックアドレスというアドレスだ。

ははぁ。

さらに、255.255.255.255というすべてのネットワークに対するブロードキャストアドレス。
そして、プライベートアドレス。

255.255.255.255は、0.0.0.0がすべてのネットワークだったのの反対ですよね。すべてのホストってことですね。
で、プライベートアドレスって何です？

うむ、それは…。
ちょっと長くなりすぎたな。その続きは次回にしよう。

了解。
３分間ネットワーキングでした〜♪