[情数]インターネット層(出題範囲のみ)

woody_1227 オーナー 公式アカウント


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○IPアドレス
インターネット上のノードを するアドレスのこと。
…同じ番地が複数あると区別できないため、アドレスの重複は許されない。

○IPアドレスの構成
アドレスの重複を防ぐためには、 (組織)を識別する情報とネットワーク内の を識別する情報が必要。

のアドレス構成
bit長アドレス
全アドレス数:\(2\) 個≒43億個
ネットワークを識別する 部とネットワーク内のノードを識別する 部があり、境界位置は

のアドレス構成
次世代インターネットの議論から登場。1995年に仕様が正式決定した。
bit長アドレス
全アドレス数:\(2\) =約\(10^{38}\)個(340兆の1兆倍の1兆倍)
※実用上無限で、地球上の砂粒1つ1つにアドレスが付けられるといわれている。
を識別する を識別する があり、境界位置は 。( )
※枯渇の心配がないことから、アドレス運用の効率化を優先。

○IPアドレスの表記法(IPv4編)
アドレスは単なる で、人間にはわかりにくい。
→全体の bitを bitずつに分け、各 bitを 進数で表し、ドットで区切る(ドット・デシマル・ノーテーション記法)

例)

ネットワーク部とホスト部の境界は可変なので、その境目を表す情報が必要となる。
が必要となる。これは、 部をすべて1にしたもの。

例)
よって、表記は次のようになる。

一方で、 部の長さを併記する表記方法もある。( 表記、VLSM表記)
例)

元々、IPv4にはネットワーク部が固定長の があった。
・ネットワーク部が bitである (0.0.0.0~127.0.0.0)
・ネットワーク部が bitである (128.0.0.0~191.255.0.0)
・ネットワーク部が bitである (192.0.0.0~223.255.255.0)

ネットワーク部とホスト部の境界が なのは、 部の長さ=収容できる だから。

ネットワークの規模に応じたノードを収容し、 を防いでいる。
ホスト部がnビットだったら、このネットワークのアドレス数は\(2^{n}\)個となる。

ただ、ネットワーク部が固定長のアドレスクラスは使用できるアドレス数が多すぎて使いにくかった。
そこで、\(2^{8}\)=256個のアドレスが使用できる に分割した。
そして、これを区別するために用いられたのが、 である。

例えば、アドレスが218.44.230.2/28のノードがある。
・このノードが所属するネットワークのアドレス範囲: まで。
上のアドレスの前者… アドレス ※ホスト部が
上のアドレスの後者… アドレス( ) ※ホスト部が

○IPアドレスの表記法(IPv6編)
進数表記を用いる。
例) bitずつ 個に分割する。( )
省略表記) ※0が連続する部分は::という表記で1か所のみ省略可

○IPv4アドレスの操作
・ネットワークアドレス:ノードアドレスの にする
 ※IPアドレスとネットマスクの論理積をとる
・ホスト番号:ノードアドレスの にする
 ※IPアドレスとネットマスクをビット反転した値の論理積をとる
・ブロードキャストアドレス:ノードアドレスの にする
・アドレス範囲:開始アドレス( アドレス)~終了アドレス( アドレス)
・ノードに割り当て可能なアドレス数:

○特別なIPアドレス
アドレス:インターネットに直接接続していない、閉じたネットワーク内で自由に使えるアドレスで、アドレスはネットワーク管理者が割り当てる。
※アドレス範囲:旧クラスA(10.0.0.0~10.255.255.255)、旧クラスB(172.16.0.0~172.31.255.255)、旧クラスC(192.168.0.0~192.168.255.255)
アドレスが違うとすべて となる。
・ディレクテッド・ブロードキャスト( ・ブロードキャスト)…自身が接続しているネットワークへのブロードキャスト
・ディレクテッド・ブロードキャスト( ・ブロードキャスト)…自身が接続していないネットワークへのブロードキャスト