＃02:IPアドレスとサブネットマスク
このチャプターでは、IPアドレスとサブネットマスクについて学習します。
・IPv4 アドレス: 32 ビットの数値
・8 ビットずつ 4 つに分割し、それぞれを 10 進数で表記
・4 つに別れた 8 ビットの領域をオクテットと呼ぶ
・サブネットマスク: ホストのネットワークを識別するために使う
・ネットワークアドレス部: 1 にする
・ホストアドレス部: 0 にする
・CIDR 記法: IP アドレスの後ろにスラッシュと、ネットワークアドレス部のビット数を付ける
・例: 192.168.56.11/24 の場合
・IP アドレスは 192.168.56.11
・サブネットマスクは 2 進数表記で 11111111.11111111.11111111.00000000、つまり 10 進数表記で 255.255.255.0 となる
・IP アドレスクラス: IP アドレスの第 1 オクテットの値によって決まる
・A クラス: 0 から 127
・B クラス: 128 から 191
・C クラス: 192 から 223
・各クラスによってネットワークアドレス部の長さが決まっている
・A クラス: 8 ビット
・B クラス: 16 ビット
・C クラス: 24 ビット
・サブネット分割: ホストアドレス部の部分をネットワークアドレス部として使う
・必要なぶんのアドレスを割り当てることができるため、効率的
・グローバルアドレス: インターネットに直接接続されているアドレス
・重複は許されない
・0.0.0.0 から 255.255.255.255 までの約 43 億個
・プライベートアドレス: 自分のネットワーク内でのみ有効
・外部から特定する必要がないため、重複しても問題ない
・範囲は IP アドレスのクラスで分けられる
・インターネットでの通信は NAT (Network Address Translation) という仕組みで行う
・プライベートアドレスとグローバルアドレスの相互変換を行う
・特殊な IP アドレス
・ループバックアドレス
・ホスト自身を指すアドレス
・127.0.0.0/8
・一般的には 127.0.0.1 が用いられる
・APIPA (Automatic Private IP Addressing)
・DHCP サーバからアドレスを取得できなかった場合など、適切ではない状態に自動的に割り当てられる
・169.254.0.0/16
・IPv4 ではアドレスが枯渇しているため、IPv6 が登場
・約 3.4 × 10^38 個のアドレスを持つことができる
・16 ビットずつ 8 つに分割し、それぞれを 16 進数で表記
・省略記法
・先頭の 0 は省略できる
・ゼロフィールドは「::」で省略できる
・プレフィックス値
・IPv4 の CIDR 記法に相当
・ネットワークアドレス部の長さを指定する
・2001:db8:dead:beef:cafe::1234/64 など
・基本的には 64 を指定する
・IPv6 では、ネットワークアドレス部を「プレフィックス」、ホストアドレス部を「インターフェース識別子」と呼ぶ
・IPv6 のスコープ
・グローバルスコープ: 2000::/3
・ユニークローカルスコープ: fc00::/7
・リンクローカルスコープ: fe80::/10
・ループバックスコープ: ::1/128