【応用情報技術者試験・ネットワーク】
ネットワーク層のプロトコルであるIPで利用される、IPアドレスについてまとめます。
IPアドレス
IPv4
IPには32ビットで管理するIPv4と、128ビットで管理するIPv6があります。現行のものはIPv4です。
IPv4でのアドレス表記
IPv4では、３２桁の２進数を用いてIPアドレスを表記します。
通常は８ビットずつ区切って１０進数表記にします。
2進数表記 ：11011011 01100101 11000110 00000100
10進数表記：219. 101. 198. 4
IPアドレスの構成
IPアドレスは、ネットワークアドレス部とホストアドレス部から構成されています。例えば、クラスCでは、最初の２４ビットがネットワークアドレス、残りの８ビットがホストアドレス部です。
ネットワークアドレス部は、各組織のネットワークを一意に識別するためのネットワークアドレスを表す部分です。ノードのネットワークアドレスが同じなら、同じネットワークに属していることになります。
ホストアドレス部は、同じネットワーク内に属するノードを一意に識別するためのホストアドレスを表す部分です。
つまり、ネットワークアドレス部で「どのネットワークに属しているか」がわかり、ホストアドレス部で「どのホストなのか」なのかを識別します。
特殊なIPアドレス
ネットワークアドレス
ホストアドレス部がすべて０であるアドレスで、ネットワーク自体を示す。
ブロードキャストアドレス
ホストアドレス部がすべて１であるアドレスで、ネットワーク内のすべてのノードを示す。
ループバックアドレス
「127.0.01」。自分自身を示す。
グローバルIPアドレス
インターネットに接続されたノードに一意に割り当てられたIPアドレス。
ローカルIPアドレス
組織内のみで通用するIPアドレス。
IPv6アドレス
現在使われている、IPv4では様々な問題が指摘されており、その中の一番大きな問題は、32ビットという、IPアドレスの場合の数の少なさです。したがって、IPアドレスを増やしたり、有効に使う技術が必要となり、IPv4に代わるIPとしてIPv6が提案されています。
IPv6アドレスの特徴
IPv4と比較して、IPv6の特徴には、以下があります。
・IPアドレスを128ビットへと拡張
・ルーティング（ネットワーク上で データを送信・転送する際に、宛先アドレスの情報を元に最適な転送経路を割り出すこと（Wikipediaより））に不要なフィールドを拡張ヘッダに分離することで基本ヘッダを固定長にし、ルータなどの負荷を軽減
・セキュリティ機能であるIPsecが標準対応（IPv4ではオプション）
・IPアドレスの自動設定機能組み込み
・エニーキャストの追加（後述）
IPv6でのアドレス表記
IPv6では128ビットを16ビットごとに「:」で区切り、16進数で表記します。
例：FFFF:FFFF:0000:0000:0000:0000:0000:FFFF
上の表記は、0000は0と省略できることから、以下のように表せます。
例：FFFF:FFFF:0:0:0:0:0:FFFF
さらに、0のブロックが連続する場合は、1か所だけ「::」で省略可能です。
例：FFFF:FFFF::FFFF
IPv6アドレスの種類
ユニキャストアドレス
1つのノードに対して送信を行うためのアドレス。MACアドレスに対してデータが送信される。
エニーキャストアドレス
ユニキャストアドレスを2つ以上のノードに割り当てたもの。IPv6ルータでのみ使用可能。
マルチキャストアドレス
複数の送信先に対して同一のデータを送るアドレス。上位8ビットが「11111111（FF00::/8）」。ノードをグループ化するために使われる。
参考↓
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