クラスレスアドレス

より効率よくIPアドレスを利用するために、クラスに基づいてIPアドレスを考えるクラスフルアドレスから、クラスレスアドレスへ移行します。クラスレスアドレスは、クラスによる8ビット単位のネットワークアドレスとホストアドレスの区切りにこだわらないようにします。柔軟にネットワークアドレスとホストアドレスの区切りを考えるようにして、アドレスの無駄を少なくする考え方です。

クラスレスアドレスでは、ネットワーク部とホスト部の区切りが必ずしも8ビット単位にはなりません。区切りが12ビットになったり、20ビットになったりと、必要に応じて柔軟にネットワーク部とホスト部の区切りを決めることができます。

図 クラスレスアドレスの特徴

クラスレスアドレスはクラスフルアドレスをベースにして、次の2つの方法で考えます。

  • サブネッティング
  • 集約

サブネッティングは、ひとつのネットワークアドレスを複数に分割します。集約は、複数のネットワークアドレスをひとつにまとめます。

どこで区切られる???

IPアドレスでわかりづらい点が、ネットワーク部とホスト部の区切りが一定ではないことです。32ビットのうちどこまでがネットワーク部でどこからがホスト部であるかがいつも同じではありません。さらにクラスレスアドレスとなり、区切りが8ビット単位とは限らずわかりづらくなっています。IPアドレスだけをみて、どこまでがネットワーク部でどこからがホスト部かがわかりません。

サブネットマスクで区切りを明確に

そこで、IPアドレスのうち、どこまでがネットワーク部でどこからがホスト部であるかを表すためにサブネットマスクを利用します。

サブネットマスクはIPアドレスと同じく32ビットで「0」と「1」が32個並びます。「1」はネットワーク部を表し、「0」はホスト部を表します。サブネットマスクは、必ず連続した「1」と連続した「0」です。やはり、ビットの並びではわかりづらいのでIPアドレスと同じようにサブネットマスクも8ビットずつ10進数に変換して「.」で区切って表記します。または、/のあとに連続した「1」の数で表記する場合もあります。この表記はプレフィックス表記と呼びます。

図 サブネットマスクの例
サブネットマスクは、必ずビット「1」の連続のあとに、ビット「0」の連続です。「1」と「0」が交互に現れるようなサブネットマスクはありません。

原則として、IPアドレスにはサブネットマスクも併記して、ネットワーク部とホスト部の区切りを明確にするようにします。

クラスレスアドレスは、クラスフルアドレスをベースにしています。クラスフルアドレスでのネットワークアドレスとホストアドレスの区切りを示すサブネットマスクをナチュラルマスクと呼びます。ナチュラルマスクをまとめたものが次の表です。

クラス サブネットマスク(10進表記) サブネットマスク(プレフィクス表記)
A 255.0.0.0 /8
B 255.255.0.0 /16
C 255.255.255.0 /24

クラスのナチュラルマスクをずらすことによって、サブネッティングや集約などのクラスレスアドレスを決めることができます。サブネッティングは、クラスのナチュラルマスクを右にずらす操作を行います。一方、集約はサブネットマスクを左にずらす操作を行います。

図 サブネッティングと集約の概要

ネットワークアドレスとブロードキャストアドレス

サブネットマスクによって、IPアドレスのネットワーク部とホスト部の区切りがわかるようになります。ホスト部に注目して、以下の特別なIPアドレスがあります。

  • ネットワークアドレス-ホスト部のビットがすべて「0」
  • ブロードキャストアドレス-ホスト部のビットがすべて「1」

これらは、ユニキャストIPアドレスではありません。そのため、PCやサーバなどにネットワークアドレスやブロードキャストアドレスを設定することはできません。

ホスト部のビットがすべて「0」はネットワークアドレスで、ネットワークそのものを識別するためのアドレスです。同じネットワーク上のホストには、共通のネットワーク部のIPアドレスを設定していることになります。そして、ホスト部のビットがすべて「1」はブロードキャストアドレスです。同じネットワーク上のすべてのホストにデータを送信するブロードキャストの通信を行うときに宛先IPアドレスとして指定するアドレスです。ホスト部のビットがすべて「1」のブロードキャストアドレスをディレクテッドブロードキャストアドレスと呼びます。なお、ブロードキャストアドレスとして、32ビットすべて「1」である255.255.255.255を利用することもできます。すべてビット「1」のブロードキャストアドレスは、リミテッドブロードキャストアドレスと呼びます。

ディレクテッドブロードキャストアドレスとリミテッドブロードキャストアドレスの違いを覚えておくような必要は特にありません。

図 ネットワークアドレスとブロードキャストアドレス