【ネットワーク層】IPとIPアドレスについてまとめてみた

今回はOSI参照モデルのネットワーク層で重要なIPとIPアドレスについてまとめてみました。

IPアドレスについてはこちらの記事で既に解説しているため、併せて読んでいただけるとより理解が深まると思います。

【Web用語】IPアドレスやドメインとは？超分かりやすく解説！

キーワード：OSI参照モデル、インターネット層、IP、IPアドレス

IPとは
IPアドレスとは
1. サブネットマスク
IP、IPアドレスを使ってパケット配送
IPはコネクションレス型
おわりに

IPとは

IPとはインターネット層のプロトコルです。インターネット層とはOSI参照モデルの第3層目です。

インターネット層は、通信経路になっているデータリンクの違いを無視できるように、異なる種類のデータリンクであってもパケットを配送することによって、別のデータリンクに接続されているコンピュータ間での通信を可能にします。

IPには２つのバージョンがありIPv4とIPv6があります。

IPアドレスとは

IPアドレスはネットワーク層で使用されるアドレスのことです。

TCP/IPで通信する全てのホストやルーターは必ずIPアドレスを設定しなくてはいけません。

筆者

Amazonで商品を配達してもらうには住所が必要ですね。インターネットでもパケットを配送するために住所（IPアドレス）が必要です！

ただし、ブリッジやスイッチングハブなど、OSI参照モデル第1層、２層である物理層やデータリンク層でパケットを中継する機器にはIPアドレスを設定する必要はありません。

IPアドレス（IPv4アドレス）は32ビットの数値で表されます。8ビットずつ4つの組みに分けて、10進数で表します。

例：255.255.255.255や0.0.0.0など

IPアドレスには「ネットワーク部」と「ホスト部」に分けられます。IPアドレス＝[ネットワーク部]+[ホスト部]となっています。

ネットワーク部はデータリンクのセグメントごとに割り振られます。ホスト部は同一セグメント内で一意に割り当てられます。

学校で例えるならば、ネットワーク部がクラス組でホスト部が番号です。仮に番号が7番だったとしても、クラス組を見ればただ一人に特定できます。

インターネットでも、ホスト部が同じだったとしてもネットワーク部が異なっていれば唯一性を持つことができます。

IPアドレスには4つのクラスがあります。ここでは詳細に紹介しませんが、IPアドレスの先頭が何で始まるかで分類されます。

ホスト部をビットで表したときに全て0にする、または1にすることはできません。それは、それぞれにあらかじめ決められた役割があるからです。ホスト部が全て0というアドレスはネットワークアドレスを表します。全てのビットが1というアドレスはブロードキャストアドレスという、同一リンク（同じ地域的な）に接続された全てのホストにパケットを送信します。

例：クラスBのIPアドレス172.20.0.0のブロードキャストについて考えます。ここクラスBとは、IPアドレスの先頭2ビットが「10」で始まり、ホスト部が16ビットのIPアドレスのことを指す。

16ビット分がホスト部であることから172.20.255.255がブロードキャストアドレスです。