IPアドレスとは？

はじめに

AWS学習の際にVPCを触る機会があり、改めてIPアドレスについて自分なりに整理したのでその備忘録。

グローバルIPとプライベートIP （ローカルIP）

ネットワーク上の住所。IPアドレスはローカルIPアドレス、グローバルIPアドレスに分けられる。

グローバルIP

インターネットに接続するための外部向けのアドレスをグローバルIPアドレス。

プライベートIP （ローカルIP）

特定のエリア内（プライベート）で使用するアドレスをプライベートIPアドレスといい、一つのグローバルアドレスを変換し、組織内でプライベートIPアドレスを使用する使われ方がされている。

IPv4とIPv6

IPv4はインターネットに直接接続できるコンピュータの数。IPv6はIPv4の次世代プロトコル。IPv4に比べてIPv6は接続数がほぼ無限。また、IPはコンピュータ上では2進数（01のみの数字）で使用されるが、人間には理解しづらいため、一般的にIPv4は32bitを8bitずつ『.』で4分割し、分割した数値を10進数で表記し、IPv6アドレスは、128bitを16bitずつ『:』で8分割し、分割した数値を『16進数』で表記している。

IPv4 例：

192.168.0.100


IPv6 例：

fd00:12:11af:1:21b:8bff:fe9b:b3c8


サブネットマスク

IPアドレスはネットワークアドレスとホストアドレスに分けられている。
ネットワークアドレスは、使用しているネットワーク自体を表し、ホストアドレスはホスト(コンピュータ)が持つIPアドレスを表す。
IPアドレスはネットワーク部とホスト部の切れ目が定まっていないため、どこからどこまでがネットワーク部で、ホスト部なのかわからない。サブネットマスクはIPアドレスのネットワークアドレスとホストアドレスを区別するためのもので任意のIPアドレスとサブネットマスクを比較し、２進数に変換したときにサブネットマスク側の1までがIPアドレスのネットワーク部を表す。

※サンプル

※出典：http://www.runsurunet.com/2017/10/11/%E3%82%B5%E3%83%96%E3%83%8D%E3%83%83%E3%83%88%E3%83%9E%E3%82%B9%E3%82%AF%E3%82%92%E7%90%86%E8%A7%A3%E3%81%99%E3%82%8B/

サブネットマスクの表記法

サブネットマスクの表記法にはIPアドレスと別にサブネットマスクをそのまま記述する方法とCIDR表記法がある。
CIDR表記が一般的。

CIDR表記について

CIDRはサイダーと読む。IPアドレスの後ろにスラッシュ記号を書き、その後ろにネットワーク部のIPアドレスを2進数化した際の桁数を表記する方法。
IPアドレスを２進数にした際の左からの桁数を/「スラッシュ」以降の桁数で表している。

アドレス範囲計算ツール

例：

172.20.100.0/24 

↓

２進数

IP
10101100.00010100.01100100.00000000

サブネットマスク
/1111111.11111111.11111111.00000000

サブネットマスクの「00000000」にあたるIPアドレス部分がホストアドレスになり、1 ~ 254までつかえる。

ネットワーク識別IDとなるIPアドレス

172. 20.100. 0

サブネット内の全ホストに対して、一斉通知（ブロードキャスト）するためのアドレス

172. 20.103.255

例でつかえるアドレスの範囲

0と255はつかえないので実質使えるホストは以下の範囲になる。

172. 20.100.1 ～ 172. 20.100.254

推奨されているプライベートIPアドレス空間

CIDRは以下のプライベートIPアドレスの範囲から指定する。
プライベートIPアドレスから外れるCIDRブロックも利用できますが、プライベートIPアドレスの利用が推奨されている。

10.0.0.0/8
10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0/16
172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0/24
192.168.0.0～192.168.255.255

AWSではVPCは

10.0.0.0/16

10.0.0.0〜10.0.255.255

AWSのサブネットは

10.0.1.0/24
10.0.1.0〜10.0.1.255

が推奨されている。

参考記事

サブネットマスクを理解するPart1　基礎からのネットワーク⑥

IPアドレスとは？をわかりやすく解説します