レイヤ3 サブネッティング
■プライベートアドレス
IPアドレスはICANNとNIC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。
ICANNやNIC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。
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、サブネットマスクを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
└サブネットマスクは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