LFCA: ネットワークIPアドレスの基礎を学ぶ – パート9

チュートリアル

LFCAシリーズの前の章では、コンピューターネットワークを定義し、IPアドレス、サブネットマスク、オープンポートなどの便利なネットワーク情報を取得するために使用できる一般的なLinuxネットワーキングコマンドについて簡単に説明しました。

相互接続された世界では、ネットワークがシームレスなコミュニケーション、情報へのアクセス、ファイル共有を向上させる大きな役割を果たしています。コンピューターネットワークのおかげで、メールをチェックしたり、航空券を購入したり、ファイルをダウンロードしたりすることができます。

コンピューターネットワークをよりよく理解するために、以下の重要なポイントを詳しく見ていきます。

  • IPアドレスの基本的な理解を示す。
  • バイナリと10進ドット付き四つ組表記。
  • サブネットマスクの理解。
  • 異なるクラスのIPアドレスと「ドット付き四つ組」の理解。
  • プライベートとパブリックIPアドレスの違いを明確にする。
  • TCP/IPモデル。たとえば、ポート21、22、53、80、110など、よく使用されるTCP（Transmission Control Protocol）ポートとサービスの理解を深めます。

LinuxにおけるIPアドレスの基本の理解

TCP/IPの最も基本的な概念の1つはIPアドレスです。では、IPアドレスとは何でしょうか？ IPアドレス、単にIPは、PC、タブレット、またはスマートフォンなどのコンピューターに割り当てられる32ビットのバイナリ数です。

これは、ルーターがDHCPプロトコルを使用して動的に割り当てるか、Linuxユーザーまたはシステム管理者が手動で構成することができます。 IPアドレスは、ローカルエリアネットワーク（LAN）やインターネット上でホストを識別するためのユニークな識別子です。 IPアドレスはソフトウェアアドレスであり、PCにハードコーディングされていません。これはMACアドレスとは異なり、MACアドレスはネットワークインターフェイスカードに関連付けられています。

IP用語

さらに進む前に、インターネットプロトコルの理解を深めるのに役立ついくつかのキーコンセプトをチェックしてみましょう。

  • ビット – これは1または0として表される単一の桁です。
  • バイト – これは8ビットの集合またはシリーズです。 1バイト = 8ビット。
  • オクテット – オクテットは8ビットまたは1バイトで構成されます。

IPアドレスは4つのオクテットまたはバイトにセグメント化されます。各オクテットには8ビットがあり、したがって1オクテット= 8ビットです。

IPアドレスは以下の方法で表すことができます：

  • ドットで区切られた10進数として。 たとえば、192.168.1.5。
  • バイナリとして、11000000.10101000.00000001.00000101のように。
  • 16進数値として：c0.a8.01.05.

すべての上記の表記は同じIPアドレスを表しています。ただし、ほとんどの場合、16進数形式はIPアドレスを表すためにほとんど使用されず、したがって、私たちの焦点は最初の2つの形式に置かれます：ドット付き10進およびバイナリ。

IPアドレスは大きく2つに分類されます：

1. IPv4アドレス

IPv4（IPバージョン4）IPアドレスは、4つのオクテットに分割された32ビットの数字です。各オクテットは8ビットで、ドット付き10進数またはバイナリ形式で表すことができます。

IPv4アドレスの例には、次のものがあります：

10.200.50.20
172.16.0.20
192.168.1.5

IPv4アドレスは5つのクラスに分類されます：

Class 	A 
Class 	B
Class 	C
Class 	D 
Class 	E

ただし、私たちはホストシステムで主に使用される最初の3つのクラスであるクラスA、B、Cのみを取り上げます。残りのクラスはこの認定の範囲を超えています。クラスDはマルチキャストに使用され、Eは主に研究および実験目的に使用されます。

では、クラスAから始めましょう。これは、ホストに割り当てることができる16,777,216のIPアドレスを誇り、デフォルトで126の割り当て可能なネットワークがあります。

次に、クラスBがあります。これには可能なIPアドレスの数が2番目に多い65,534があり、デフォルトで16,384の割り当て可能なネットワークがあります。

最後に、クラスCがあります。これは、デフォルトで2,097,152の割り当て可能なネットワークがある、わずか254の可能なIPアドレスを生み出す最小のクラスです。

IPv4アドレスのクラスについては後ほど戻ってきます。

2. IPv6アドレス

IPv4アドレスとは対照的に、IPv6アドレスは128ビットを使用し、IPv4の32ビットに対して表されます。これは16進数形式で表され、各16進数は4ビットで構成されています。

IPv6アドレスは8つの部分に分割され、それぞれに4つの16進数があります。IPv6アドレスの例を以下に示します：

2041:130f:0000:3f5d:0000:0000:875a:154b

これはさらに次のように簡略化できます。先頭のゼロは二重コロンに置き換えられます。

2041:130f::3f5d::875a:154b

IPv6アドレスは、専門家によると間もなく枯渇するとされるIPv4アドレスを置き換えるために作られました。ビット数の増加はアドレス空間を大幅に増加させます。私たちはまだその時点には至っておらず、主にIPv4アドレスについて詳しく説明します。

IPアドレスは、ネットワーク部分とホスト部分の2つの主要なセクションに分けられます。サブネットマスクまたはネットマスク255.255.255.0（この部分については後ほど説明します）を持つ単純なIPアドレス192.168.1.5では、左から最初の3オクテットがネットワーク部分を表し、残りのオクテットはネットワーク上のホストマシンに割り当てられる部分です。各ホストは他のホストと同じネットワークアドレスを共有しながら、他とは異なるユニークなIPを受け取ります。

192.168. 1       5
Network part	Host part

これでネットワーキングシリーズの第1部が終了します。これまでにIPアドレスとは何か、IPアドレスのさまざまなクラス、そして2つの主要なタイプのIPアドレス-IPv4とIPv6について簡単に説明しました。次のセクションでは、バイナリと10進数のクワッド表記について詳しく説明します。

Source:
https://www.tecmint.com/basics-of-ip-addressing/