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自分研究会

一日の振り返りと課題を探す

レイヤ3 サブネッティング

■プライベートアドレス

IPアドレスICANNNICがネットワーク番号を割り振っているもの。
それで、インターネットのユニークな番号を管理している。


つまり、インターネットへの接続を考えないのであれば、ICANNのクラスフルアドレッシングに従う必要はない。
クラスDだろうが、Eだろうが使いたい放題。

インターネットに接続しないなら、好き勝手にアドレスを割り振ってよい、という考えは自体は、論理アドレスという概念からは間違っていない。

※クラスフルアドレッシング
⇒クラスに分けてIPアドレスを割り振る方法


だが、IPアドレスというものから考えると、間違いだ。
何故なら、ネットワーク機器はクラスフルアドレッシングを前提に作られているから。
なので適当にIPアドレスを割り振ったとしても、ネットワーキングデバイス、特にルータはマルチキャスト用アドレスとして認識して、ホストだとは考えてくれない可能性が高い。
だから結局、クラスフルアドレッシングを従う必要がある。
この場合、問題なのはインターネットに接続しないLAN、もしくはWANや直接接続しない内部ネットワークだ。


<直接接続しない内部ネットワーク>

NATを使ってインターネットと接続するLANのこと。
このような場合、プライベートIPアドレスを使う。

前回の話で出てきた、プライベートIPアドレスの一つ。

画像

クラスAの10.0.0.0、クラスBの172.16.0.0~172.31.0.0、クラスCの192.168.0.0~192.168.255.0の合計273個のネットワークがプライベートIPアドレスに該当する。

これらのアドレスは、プライベート用に予約されているのでNICは割り振らない。
なので、内部LANではこれらのアドレスを使う。


これらのプライベートIPアドレスは、インターネットに接続しない環境で使われるアドレスで、万が一、インターネットと接続できる状況になっても
、ルータがインターネット上に流さないようにとめる。

 

■小さなネットワーク


論理アドレは階層型。

IPアドレスのクラスAを考えてみる。
クラスAは、ホスト番号は24ビットある。
つまり、16,777,214台のホストを所有できる。

2の24乗-2で約1700万台。

このような巨大なネットワーク管理者になった場合、アドレスを割り振るのは非常に困難。
これらを簡単に割り振るには、大きなネットワークを小さないくつかのネットワークに分割する。

○番ネットワーク内、▼ネットワーク内の✖番ホストということが論理アドレスでは可能。階層型だから。

このような小さなネットワークをサブネットワークという。

 


■サブネットワーク

IPアドレスは、ネットワーク番号とホスト番号から成り立っている。
これをサブネットワークに分割するため、以下のようになる。


画像


ネットワーク番号は、NICから割り振られた番号なので、勝手に変更できない。
ホスト番号のビットを、サブネット番号とホスト番号にする。

ホスト番号の部分を削って、サブネット番号の部分を作り出すということ。


サブネットワーク番号の部分に何ビット使うかというのは、ネットワーク管理者が任意で決めることができる。
サブネット番号も元はホスト番号の部分から流用している。
ICANNNICに関係なく、そのネットワーク管理者が勝手に決めることができる。

それに、サブネットワークはそのネットワーク内部でのみ有効である。
ネットワーク外部から見れば、例えばネットワークAのサブネット1も、サブネット2もネットワークAなのだからいちいち中まで知らなくてもよい。

 

サブネットマスク

どのネットワークに所属しているかという問題は、経路選択の際に非常に重要。
クラスフルアドレッシングなら、最初に1~4ビットでクラスがわかる。

しかし、サブネットワークはどうする?
クラスがわかればどこまでがネットワーク番号かわかる。
だが、何処までがサブネットワーク番号か、はわからない。

なので、サブネットを使用する場合は、サブネットマスクIPアドレスと同時に表記する必要がある。
何処までがサブネット番号がを示すもの。
IPアドレスと同じ32ビットで、同じ表記法をする。


画像。


つまり、ネットワーク番号・サブネットワーク番号のビットをすべて1、ホスト番号を0にしたもの。
これにより、どこまでがネットワークを現すかがわかる。


<今日のポイント>

・インターネットに接続しないLAN/WANではプライベートIPアドレスを使う
・プライベートIPアドレスはインターネット上には流れない
・ネットワークを小さなネットワークに区切る。この小さなネットワークをサブネットワークという
・サブネットワークに区切った場合、IPアドレスは、ネットワーク番号、サブネット番号、ホスト番号の3つの情報を持つ
 └サブネット番号は、ホスト番号のビットを借りて作成
 └ホスト番号のビットは最低2ビット必要である
 └サブネットの数、ホストの数を考えた上で、サブネット番号のビット数を決定する

・サブネットに分けた場合、サブネットマスクが必要になる
 └サブネットマスクIPアドレスと同じ形でどこまでがネットワーク番号・サブネットワーク番号ををしめす
 └サブネットマスクのビット1の部分がネットワーク番号・サブネットワーク番号。0の部分がホスト番号