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2.5.2 IPアドレス

ネットワークで、最も重要なアドレスが、ネットワーク層の IPアドレスで、4byte , 32bit のアドレス ( IPv4 ) です。 次のプライベートアドレスを除いて、世界中で唯一性が保たれていなければ なりません。IPアドレスは2層の階層を持っています。階層の切れ目は IPv4では可変です。前半をネットワーク部と呼び、後半をホスト部と 言います。ルーティングはネットワーク部を用いて行われます。従って、 如何にしてネットワーク部を決め、その上でルーティング情報をどのように 適用するのかが問題となります。

  1. プライベート・アドレス
    例えインターネットに接続していなくても、 次のプライベート・アドレスが推奨されています (詳しくは、RFC1597)。 これらは自由に使うことが許されていますが、決して外部にこの IP アドレス を流さないようにしなければなりません。 こうしたプライベートアドレスのネットワーク から Internet へ接続するためには、NAT (Network Address Translator)が使われ ます。NAT では、ある IP address から別の正式な IP address への変換を行います。 更に、IP masquarade とか NAT+ などという名前で呼ばれる、単一の Internet address への変換などもあります。NAT は基本的には、トランスポート層でのパケットの変換 を行いますが、ftp などのようにアプリケーション層で IPアドレスを送受信する場合もあるので、 一部アプリケーション層での変換も含まれています。

IPアドレスは、「192.9.200.10」のように、各バイトを10進であらわし、 ピリオドで区切って表現します。

Internet では、第1バイトの 1bit 目が 0 で、 残り 7bit が netid であるネット ワークをクラス A としています(0-127)。 従って、クラス A のサイトでは、 第2バイト以下のアドレスを自由に割り振る事が出来ます。 同様に、1bit 目が 1, 2 bit 目が 0, 残り 14 bit が netid である ネットワークをクラスB としています(128-191.xxx)。 従って、クラス B のサイトでは、第3、第4バイトの 16 bit を hostid に割り振れます。 最後に、先頭の 1,2,3 bit が、1,1,0 で、残り 21 bit が netid であるネット ワークをクラス C としています(192-223.xxx.xxx)。 従って、hostid は、8 bit(256) ありますが、 それらすべてをマシンにすべて割り振れるかというとそうではなく、 255 はブロードキャストに、0 はネットワーク自体に用いられるので(これは 習慣ですので、絶対に使えない訳ではありません)、 ホストの指定に可能なアドレスは、クラスCの場合254 個です(この規則は サブネットでも同じです。従って、必ず2を引いた数がホストに割り振れる数 になります)。 その他に、クラス Dはマルチキャスト用で、先頭が1110になります(つまり、 マルチキャストのマスクは4bitです)。最後に、クラス E がありますが、 クラス E は予約されたクラスで、一般には使用禁止です。

最近では、このアドレス資源が枯渇しつつあり、特別な事情が無い限り、 このクラスを用いたIPアドレスを取得することは出来ず、現在では 後で述べるCIDR (Classless Inter-Domain Routing) に基づき、 非常に狭い範囲のIPアドレスしか取得出来なくなっています。 更に、これらのIPv4資源ももうすぐ枯渇すると言われている状況です( 意外とクラスAの再利用などで何度も寿命は延びているようですが)。

ホスト名とIPアドレスの対応をローカルに決めるファイルが、/etc/hosts です( DNS での管理もあります)。 このファイルは、/etc/passwd , /etc/fstab 等とならんで、 システム管理上基本的なファイルの一つです。





Noriyo Kanayama