IPアドレスの学習まとめ
ネットワーク基礎知識を学習中のIEです。
IPアドレスについて学習したことをNoteにまとめます。
■IPアドレスとは
ネットワーク上の機械の住所の様な物です。
■アドレスの種類
IPアドレスは大きく分けて2種類あります。
1、世界に一つしか存在しないグローバルアドレス
2、他のネットワークとアドレスが重複しても
使用できるプライベートアドレス
■グローバルアドレス
グローバルアドレスを例えると住所の様な物です。
なので勝手にアドレスを付けたりすることができません。
なのでグローバルアドレスはNICが決めています。
NICはグローバルアドレスを管理している組織です。
日本ではJPNICという組織がグローバルアドレスを管理しています。
■プライベートアドレス
他の場所のネットワークと重複して使用できるアドレスです
イメージに例えると、家の中のリビングや寝室のような存在です。
ただし、同一のネットワーク上で同じプライベートアドレス
は使用できません。
一般的にはWi-Fiルーターなどに接続すると
自動的にプライベートアドレスが割り振られます。
会社でネットワークを構築する場合はIPアドレスを
営業部、経理部、総務部等々に割り当て構築します。
■ネットワークを構築する方法
ネットワークを構築する前にIPアドレスの仕組み等々を確認しておきます。
■IPアドレスの簡単な仕組み
IPアドレスはネットワークアドレス部とホスト部からできています。
ネットワークアドレス部は
同じネットワークアドレス同士で通信するためのアドレスです。
ホスト部はネットワークアドレスにつなげる機械のアドレスです。
192.168.1.100というIPアドレスだった場合の
ネットワーク部とホスト部です。
第3オクテットまでがネットワークアドレス部、
第4オクテットがホスト部になります。
・同じネットワークアドレス同士か調べる方法
先ほどと同じ192.168.1.100のIPアドレスで
ネットワークアドレスを調べてみます。
ネットワークアドレスを調べるには
サブネットマスクというものを使います。
サブネットマスクは、ネットワークアドレスのみを
取り出すための数字です。
192.168.1.100のサブネットマスクは255.255.255.0になります。
ネットワークアドレスを調べるためにサブネットマスクを2進数にします。
IPアドレスも2進数にします。
IPアドレスの第3オクテットまで、
サブネットマスクの第4オクテットを合計します。
サブネットマスクは、
ネットワークアドレス部が1、ホスト部が0で構成されています。
ホスト部は0とみなされますので、
ネットワークアドレスではホスト部は全て0になります。
2進数を10進数にします。
192.168.1.100のネットワークアドレスが求められました。
■ネットワークアドレスに接続できる台数
IPアドレスには/24等の数字が記載されているときがあります。
/24はサブネットマスクのビットが立っている数を示しています。
サブネットマスクを2進数にしてみます。
ビットが立っているところをネットワークアドレス部、
ビットが立っていないところがホスト部です。
8bit×3オクテット ＝ 24bitなので、/24と同じ数になります。
24/はネットワークアドレス部で24bit分、
使用していることを伝えてくれています。
この/24などの記載をプレフィックス長と呼んでいます。
ネットワークアドレス部が24bit使用しているので、
残り8bitがホスト部になります。
このネットワークアドレスに接続できる機械の数は
合計で254台までつなげることができます。
1オクテットで表せる数は00000000から11111111までの256通りですが、
00000000はネットワークアドレス
11111111はブロードキャストアドレスとして割り当て済みなので、
256-2の合計で254までです。
ブロードキャストアドレスはネットワーク上の機械に通信を
一斉送信するために使うアドレスです。
■255台以上つなげる方法
ネットワークアドレス部の一部をホスト部に割り当てる方法があります。
先ほどと同じネットワークアドレスに接続できる台数を増やす方法です。
プレフィックス長を/24から/23にします。
サブネットマスクの24bitから23bitに変わります。
IPアドレスも2進数にしました。
IPアドレスの第3オクテットとサブネットの第4オクテットを合計します。
10進数にします。510台まで接続できるIPアドレスが求められました。
サブネットマスクの0はホスト部とみなされるので、
第3オクテットが0に変わります。
ホスト部が1bit増えたので2の9乗になり512-2=510台まで
192.168.0.0のネットワークアドレスにつなげる機械を
増やすことができるようになりました。
■ネットワークアドレス求め方のおさらいと
ブロードキャストアドレスの求め方
192.168.1.50/28のIPアドレスだった場合の
ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの求め方です。
・ネットワークアドレスの求め方おさらい
プレフィックス長が/28なので、
サブネットマスクを2進数にすると下記の数字になります。
2進数を10進数にするとサブネットマスクの値が求まります。
IPアドレスを2進数にします。
サブネットマスクとIPアドレスの第4オクテットを計算します。
サブネットマスクの4オクテット
分かりやすいように赤く色を塗りました。
IPアドレスの4オクテット
ネットワークアドレスを求めたい時はホスト部はすべて0と見なします。
ホスト部を2進数から10進数にします。ホスト部は48になります。
ネットワークアドレスを求めることができました。
・ブロードキャストアドレスも求めます。
IPアドレスの4オクテット
ブロードキャストアドレスの時はホスト部は反対にすべて1になります。
2進数を10進数にします。ホスト部は63になります。
ブロードキャストアドレスを求めることができました。
ネットワークアドレスが192.168.1.48/28、
ブロードキャストアドレスが192.168.1.63/28なので、
接続できる機械の数はホスト部の47から62ということになります。
なので15台まで192.168.1.48/28のネットワークアドレスの
グループでネットワークグループにIPアドレスを割り当てることが分かります
・同じネットワークグループか調べる方法
ネットワークアドレスからネットワークグループを調べることで
機械同士が通信ができるか確かめられます。
PC（1）192.168.5.30/28、（2）192.168.5.20/28
それぞれのネットワークアドレスを割り出します。
割り出す方法は前回、調べた方法です。
通信できるかは関係ないですがブロードキャストアドレスを割り出しました
PC（1）IPアドレス
PC（1）ネットワークアドレス
PC（1）ブロードキャストアドレス
PC（2）IPアドレス
PC（2）ネットワークアドレス
PC（2）ブロードキャストアドレス
PC（1）（2）ネットワークアドレス
PC（1）、（2）は同じネットワークアドレスという結果がわかりました
同じネットワークグループであることが分かります。
同じネットワークグループ同士は通信ができるので、
PC（1）、（2）は通信ができます。
PC（1）（2）のブロードキャストアドレス
ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの
間に17から30までの15台の機械をつなげることができます。
■ネットワーク構成図
192.168.5.16のネットワークアドレスを求めることができたので
ネットワーク構成図を書いてみます。
右端にネットワークアドレスを書きます。
()の中に使用できるホスト部のアドレスを書いて置きます。
水平線の下に接続する端末のIPアドレスを書いていきます。
機械を増やすときは(17〜30)の中からホスト部のアドレスを選びます。
選んだIPを新しい機械に割り当てます。
インターネットを使用するならルーターを追加します。
ルーターにもIPアドレスを割り当てます。
インターネットにはプロバイダーの契約も必要です。
プロバイダーも構成図に書いて置きます。
ネットワークを構築する際はネットワーク構成図を作ってから
ネットワークを構築することを学びました。