ネットワーク関連

IP(Internet Protocol)関連

IPv6まとめ

IPv6アドレス

DNS関連

概要

  • ここでいうIPアドレスはIPv4のものです
  • インターネットやイントラネットなどのIPネットワークに接続されたコンピュータのネットワークインターフェイスに割り振られた識別番号。
  • 現在広く普及しているIPv4では、8ビットずつ4つに区切られた32ビットの数値が使われており、「210.145.108.18」などのように、0から255までの10進数の数字を4つ並べて表現する。
  • インターネット上ではこの数値に重複があってはならないため、割り当てなどの管理は各国のNICが行っている。
  • 単なる数値の羅列であるIPアドレスはこのままでは人間にとっては覚えにくいため、コンピュータに名前(ドメイン名)がつけられている場合もあり、DNSというシステムによってIPアドレスとの相互変換が可能となっている。
  • 現在のIPv4では約42億台までしかインターネットに接続することができず、アドレスが足りなくなることが懸念されており、IPv4に代わる次世代のIPv6の標準化が進行している。IPv6では128ビットのアドレスが使われるため、当分アドレスが足りなくなる心配はない。

話題

ネットワーク番号とホスト番号

  • IPアドレスネットワーク番号ホスト番号の2つを含む。
  • 32bitのうちどこまでがネットワーク番号でどこまでがホスト番号になるかの境目は可変であり、クラスによって決まる。
  • クラスにはA、B、Cクラスの3つがある。(D,EもあるがDはマルチキャスト用、Eは予備?として使わない)
  • クラスの判別は1バイト目の値を見ることで行う。
    最初の数字クラス ネットマスク
    1-127*1A最初の数字だけ(1バイト目)がネットワーク番号のこりがホストアドレス10.0.0.1 115.60.255.4255.0.0.0
    128-191B2つ目の数字まで(2バイト目まで)がネットワーク番号、のこりがホストアドレス172.16.0.1 142.0.52.4255.255.0.0
    192-223C3つ目の数字まで(3バイト目まで)がネットワーク番号 のこりがホストアドレス192.168.0.1 220.142.6.53255.255.255.0
    224-239Dマルチキャスト用
    240-255E使わない
  • ネットワーク間をルータでつながないかぎりネットワーク番号が違うホストとは通信できない。

サブネット

  • ホスト番号はさらにサブネットにわけることも可能
  • サブネットとはIPアドレスのホスト番号(ホスト部)をさらにネットワークに分割すること
  • サブネットの設定はネットマスクによってホスト部のビットからサブネット部を指定する事で行う
  • CIDR表記
    • IPアドレスの後ろにスラッシュ記号を書き、その後ろにネットワーク部のビット数を記述する

10.152.65.3 に対してサブネットマスク 255.224.0.0 を指定した場合、 224=E0H=11100000Bなので第2バイトの上位3ビットの値がサブネット番号ということになる。
ここで152=98H=10011000Bなのでこのアドレスのサブネット番号は100B、ネットワークアドレス値は 00001010100B

(ルータを介さない限り)同じサブネット値を持つホストとしか通信ができないので、第1バイトが同じでも第2バイトの値が 10000000B〜10011111Bまでのホストとしか通信できない。 10000000B=80H=128,10011111=9FH=159なので、このマシンから(ルータを介さない)直接の通信先として指定できるのは 10.128.0.1 〜 10.159.255.255 のアドレスまでということになる。

使ってはいけないアドレス

1バイト目の例外

  • 1バイト目が0になるアドレス
  • 1バイト目が127になるアドレス(ループバックで使用するため)
  • 1バイト目が224以上のアドレス(マルチキャストで使うのでだめ)

ブロードキャストアドレス

  • ホスト部のビットがすべて1のもの

ブロードキャストアドレスとは

  • ネットワーク内にあるすべてのコンピュータに対して通信を行うための特殊なアドレス。
  • ブロードキャストアドレスには、IPアドレスのホスト部をすべて1にしたアドレスが使われる。
  • たとえば、ネットワーク部が24ビット(192.168.0.xxx)の場合、192.168.0.255がブロードキャストアドレスとなり、このアドレスにデータを送信すると、192.168.0.1から192.168.0.254までのアドレスを持つコンピュータに対してデータが送信される。

マルチキャストアドレス

  • RFC3171で224.0.0.0〜238.255.255.255はIANA管理となっている
  • 先頭の4bitが'1110'で始まるもの。特定のグループ宛の通信
  • MACアドレスに変換する際、MACアドレスの最初の3byteは 0x01-00-5Eとなり、後の3byteはマルチキャストIPアドレスの下23bitがコピーされる。24bit目は0で固定。
  • マルチキャストアドレスを送信先とするパケットは他のセグメントへは中継しない
  • 224.0.0/24 ... Local Network Control Block(リンクローカルマルチキャストアドレス)
    • 224.0.0.1 ... サブネットの全ホスト
    • 224.0.0.2 ... サブネットの全ルータ
    • 224.0.0.5 ... 全OSPFルータ
    • 224.0.0.6 ... 全OSPF DR/BDR
    • 224.0.0.9 ... RIPv2ルータ
    • 224.0.0.18 ... VRRPルータ
  • 224.0.1/24 ... Internet Control Block
    • 224.0.1.1 ... NTPで使用
  • 224.0.1.0 〜 238.255.255.255.255 ... グローバルスコープアドレス
  • 239/8 ... Administratively Scoped Block(プライベートスコープアドレス)
  • IGMP(Internet Group Management Protocol) ... マルチキャストで配送を受けるために構成されるホストのグループを制御するためのプロトコル。あるホストがグループに参加・脱退したり、マルチキャストルータ間でグループに関する情報をやり取りしたりするのに使われる。IPの一部として実装される。

サブネット番号

  • サブネット部のビットがすべて0またはすべて1のアドレスをつけてはならない。

プライベート・アドレス

Aクラス10.xxx.xxx.xxx
Bクラス172.16〜31.xxx.xxx
Cクラス192.168.xxx.xxx
  • これらのアドレスはグローバルアドレスとして割り当てられないことになっているのでプライベートなアドレスとして使う。
  • 192.168.0.1と192.168.0.254はルータのアドレスのデフォルト値として良く使われているので注意

*1 127はループバックでのみ使う

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Last-modified: 2019-08-31 (土) 12:07:31 (828d)