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IPアドレスの基本：クラス・ネットワークアドレス・ブロードキャストアドレス

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ネットワークの世界で通信を行うためには、各機器に「住所」のような役割を果たす IPアドレス が必要です。IPアドレスは単なる数字の羅列に見えますが、実際には「ネットワーク部分」と「ホスト部分」に分かれており、通信のルールを理解する上で重要な役割を持っています。本記事では、IPアドレスのクラス、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレスについて解説します。

IPアドレスとは

IPアドレス（Internet Protocol Address）は、インターネットやローカルネットワーク上で機器を識別するための番号です。IPv4の場合、32ビット（4バイト）の数字で表され、通常は 8 ビットごとに区切ってドットで区切った「192.168.1.1」のような形式で表現されます。

IPアドレスは次の2つの部分から成り立っています：

  • ネットワーク部分：どのネットワークに属するかを示す
  • ホスト部分：ネットワーク内のどの機器かを示す

IPアドレスのクラス

IPv4アドレスは、元々「クラスA〜E」に分類されていました。これは主にネットワーク規模に応じてアドレスを効率的に割り当てるためです。

クラス先頭ビットアドレス範囲ホスト数用途
A00.0.0.0〜127.255.255.255約1,670万大規模ネットワーク
B10128.0.0.0〜191.255.255.255約6.5万中規模ネットワーク
C110192.0.0.0〜223.255.255.255254小規模ネットワーク
D1110224.0.0.0〜239.255.255.255–マルチキャスト用
E1111240.0.0.0〜255.255.255.255–研究・実験用

※ 現在ではCIDR（Classless Inter-Domain Routing）によって柔軟なアドレス割り当てが可能になっていますが、クラスの概念は理解の基本として重要です。

ネットワークアドレスとブロードキャストアドレス

ネットワーク内で通信を行うためには、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを理解する必要があります。

ネットワークアドレス

ネットワークアドレスは、そのIPアドレスが属するネットワークを特定するためのアドレスです。ネットワーク内のホスト部分をすべて0にしたものです。

例：

  • IPアドレス：192.168.1.10
  • サブネットマスク：255.255.255.0
  • ネットワークアドレス：192.168.1.0

この場合、192.168.1.0 は「192.168.1.0/24 のネットワーク全体」を指すアドレスになります。

ブロードキャストアドレス

ブロードキャストアドレスは、そのネットワーク内の全ホストに一斉にメッセージを送るためのアドレスです。ネットワーク内のホスト部分をすべて1にしたものです。

例：

  • IPアドレス：192.168.1.10
  • サブネットマスク：255.255.255.0
  • ブロードキャストアドレス：192.168.1.255

このアドレスに送られたデータは、ネットワーク内のすべてのホストが受信できます。

サブネットとIPアドレスの分割

ネットワークが大規模になると、ネットワークをさらに小さな単位に分割する「サブネット」が用いられます。これにより、ネットワーク管理が効率化され、IPアドレスの無駄遣いを防ぐことができます。サブネットマスクを使うことで、ネットワーク部分とホスト部分の境界を柔軟に設定できます。

まとめ

  • IPアドレスは「ネットワーク部分」と「ホスト部分」で構成される。
  • クラスA〜Cは主にネットワーク規模に応じた割り当ての概念。
  • ネットワークアドレスはネットワーク自体を示す。
  • ブロードキャストアドレスはネットワーク内全ホスト宛のアドレス。
  • サブネットによってネットワークを柔軟に分割できる。

IPアドレスの基本を理解することは、ネットワーク構築やトラブルシューティングの第一歩です。まずはクラスやネットワーク・ブロードキャストアドレスを理解し、次のステップとしてCIDRやルーティングの仕組みまで学んでいくと良いでしょう。