インターネットにおいて、接続しているノード(普通はパソコンなどのコンピュータ)を識別するためには IP(Internet Protocol)アドレスが使用される。
IPアドレスは 4byte( = 32bit) の整数値で表される。
だから理論的には、2の32乗で4294967296台のコンピュータが接続できる。
(実際は特別な用途に使用するアドレスがあったりして、これよりはかなり少なくなる)
IPアドレスを表現する時には慣習的に4byteを1byteづつ区切って、各数字をピリオドでつなげて表す。
インターネットはLANを接続したネットワークである。
それぞれの接続されたLANには、何台かのコンピュータが接続されているが、
それらのコンピュータに一つ一つ違うIPアドレスをつけてゆかなくてはならない。
どこかの一つの組織で、全世界のすべてのコンピュータにIPアドレスを与えていったのでは大変なので、
通常は一つのLANに対して、ある範囲のアドレスを与えて、後はLANの管理者に勝手に割り振ってもらう。
例えば、ある会社か学校のLANに対して
172.16.65.0 から 172.16.65.255
までの範囲でアドレスをつけるようにしてもらって、後はその範囲でLANの中のコンピュータに
アドレスを割り振ってもらう。
ただし最期の数字が0と255は特別な用途に使用するので
172.16.65.1 , 172.16.65.2 , ... , 172.16.65.254
の254個のアドレスを各マシンに割り当てることができる。
IPアドレスはネットワークとホストを表す部分に分かれる。
こうしておくと目的のアドレスまでのデータが転送がやりやすくなる。
(まづ、ネットワークの部分だけを見て、そのネットワークまでデータを転送し、
データがそのネットワークまで達したらホスト部分を見て目的のノードに転送する。)
ネットワークの部分(IPアドレスの前半部分)はあるまとまった範囲のノード全体を表す部分、
ホストの部分(IPアドレスの後半部分)が各ノードを表す部分になる。
IPアドレスのどこまでがネットワークの部分かを表すためにはネットマスクを使用する。
上のようにネットワークとホストの部分に分けるために、以下の3つのクラスが使用される。
ただし、IPアドレス(IPv4)が不足しているので現在はもっと細かい分け方(クラスレス)が使用される。
以下のアドレスはノードのアドレスには使用しない。
また以下のアドレスはプライベートアドレスと言ってインターネットに直接接続されたノードには使用しないでインターネットから切り離されたLANのアドレスに使用される。
| クラス | アドレスの範囲 | ネットマスク |
|---|---|---|
| A | 10.0.0.0 - 10.255.255.255 | 255.0.0.0 |
| B | 172.16.0.0 - 172.31.255.255 | 255.255.0.0 |
| C | 192.168.0.0 - 192.168.255.255 | 255.255.255.0 |
プライベートアドレスを割り当てられたノードはルータ(ダイアルアップルータなど)を経由してインターネットに接続することができる。
その際にNATやIPマスカレードなどが使用される。
上で述べたようにIPアドレスは4byteの整数値なので、約40億台のコンピュータが接続できる
計算になるが、もし世界中の人(約45億人)が一台づつコンピュータを持ってそのすべてがインターネットに
接続したとしたら、アドレスの数が足りなくなってしまう。
それだけでなく、これからはあらゆる電器製品の中に組み込まれているコンピュータも
インターネットに接続されてゆく可能性があるので余計に不足が進んでゆくだろう。
現在はさまざまな工夫(プライベートアドレスなど)によってアドレスの不足を補っているが、
今のままでインターネットが拡大し続けるとこのようにアドレスが不足してくるので、
今の4byteをもっと大きな数値(16byte = 128bit)にしようという計画 ( IPv6 ) が進んでいる。