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2.インターネットの仕組み
(4) クラスについて
クラスは、IPアドレスの値によって、「クラスＡ」から「クラスＥ」の５つのカテゴリに分類したものです。前ページの「IPアドレスの範囲」と比較してもらえればつじつまがあってくるかと思います。以下の説明では各クラスの最後にIPアドレスの範囲を二進数で表現しています。「X」は「0」又は「1」です。二進数で比較するとクラスの分け方が理解し易くなると思います。
「クラスＡ」は、最上位の1bitが「0」のIPアドレスです。全IPアドレス空間（≒42億個）のうち、半分に相当します。
0XXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
「クラスＢ」は、最上位の2bitが「1－0」のIPアドレスです。全IPアドレス空間のうち、4分の1に相当します。
10XXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
「クラスＣ」は、最上位の3bitが「1－1－0」のIPアドレスです。全IPアドレス空間のうち、8分の1に相当します。
110XXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
「クラスＤ」は、最上位の4bitが「1－1－1－0」のIPアドレスです。実際には「クラスＤ」はマルチキャスト用の特別なアドレスです。マルチキャストとは、特定の複数のホストに対して同時に同じデータを送信することです。
1110XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
「クラスＥ」は、最上位の4bitが「1－1－1－1」のIPアドレスです。「クラスE」は予約されたアドレス（未使用）となっています。
1111XXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX
(5) サブネットマスクについて
IPアドレスは「ネットワークアドレス」と「ホストアドレス」に分割されます。「ネットワークアドレス」を設けるのは管理面からの要素が大きいです。例えば会社でIPアドレスを管理する場合、各部門単位に「ネットワークアドレス」で分割して部署毎に管理者を置いて管理したほうが効率的だからです。
「ネットワークアドレス」は「サブネットマスク」で指定します。「ネットワークアドレス」が同じコンピュータ間では直接の通信が可能ですが、異なるコンピュータ間ではそのままでは通信できません。このあたりは電話番号の扱いに似ています。すなわち「ネットワークアドレス」が「市外局番」、「ホストアドレス」が「市内局番」になります。「ネットワークアドレス」が異なるコンピュータ間で通信を行うには「ルーター」を介する必要があります。「ルーター」については後述します。
「サブネットマスク」は、「255.0.0.0」「255.255.0.0」「255.255.255.0」の３種類で表現されることが多いです。実際にはこのパタン以外もあります。例えば、「192.168.120.98」というIPアドレスのケースを考えると下表のようになります。
| サブネットマスク | ネットワークアドレス | ホストアドレス |
|---|---|---|
| 255.0.0.0 | 192. | 168.120.98 |
| 255.255.0.0 | 192.168. | 120.98 |
| 255.255.255.0 | 192.168.120. | 98 |
「サブネットマスク」が、「255.255.255.0」の場合、「192.168.120.98」と「192.168.120.97」はそのまま通信できます。しかし、「192.168.120.98」と「192.168.121.1」はルータを介さないと通信ができません。
(6) ホストに割り当てられないアドレス
ホストに割り当てられないアドレスがあります。それは、「0」「255」です。「0」はサブネット全体を意味するネットワークアドレス、「255」はサブネット内の全アドレスに送信するブロードキャストアドレスになるためホストには割り当てられません。
(7) ポート番号
「ポート番号」は、同じIPアドレスで受取人を指定します。これも電話をかけるのと似ています。電話をかける時、誰でもいいから出た人と話そうという人は少ないと思います。殆どが「○○君いますか」「□□さんいらっしゃいますか」というように相手を指定するはずです。インターネットではその相手が、「ポート番号」になります。
「ポート番号」は、16ビットで表現され、0～65,535の数字で表現されます。主なアプリケーションはポート番号が決まっていて「Well known port numbers」(よく知られたポート番号）と呼ばれています。
例えば、WEBサーバーとパソコンのWEBブラウザがデータを送受信するためのプロトコルである「HTTP」（Hyper Text Transfer Protocol）は、「ポート番号＝80」です。他にメール受信用のPOP3は「ポート番号＝110」になります。「Well known port numbers」について、もっと詳しく知りたい方は、検索エンジンで検索してみると良いでしょう。