IPアドレスのクラス
IPv4アドレスを、先頭のビットの並びによってクラスAからクラスEに分ける、かつての区分方法。クラスによってネットワーク部の長さが固定で決まっていた。
イマシルちゃんの解説
IPアドレスが作られたころは、ネットワークの大きさを「大・中・小」の3サイズから選ぶ決まりだったんだ。
それがクラスA、クラスB、クラスCだよ。
でも、「中だと小さすぎるけど、大だと大きすぎる」みたいなことがよく起きて、
アドレスがどんどん無駄になっちゃった。
だから今は、もっと自由にサイズを決められる「クラスレス」の考え方が使われているんだよ!
より深い解説
定義
IPアドレスのクラスは、RFC 791で定められた、IPv4アドレスの区分方法である。アドレスの先頭のビットの並びでクラスが決まり、クラスごとにネットワーク部とホスト部の境界が固定されていた。このような扱い方をクラスフルという。
クラスの一覧
| クラス | 先頭のビット | 先頭のオクテットの範囲 | ネットワーク部 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| A | 0 | 0~127 | 8ビット | 大規模なネットワーク |
| B | 10 | 128~191 | 16ビット | 中規模なネットワーク |
| C | 110 | 192~223 | 24ビット | 小規模なネットワーク |
| D | 1110 | 224~239 | なし | マルチキャスト |
| E | 1111 | 240~255 | なし | 予約(実験用) |
先頭のビットが1つずつ「1」に変わっていくことで、クラスが判別できる。先頭のオクテットの範囲は、先頭のビットから計算できる。たとえばクラスCは「110xxxxx」なので、11000000(192)~11011111(223)となる。
各クラスのホスト数
| クラス | ホスト部 | 1つのネットワークで使えるホスト数 |
|---|---|---|
| A | 24ビット | 2^24 − 2 = 16,777,214 |
| B | 16ビット | 2^16 − 2 = 65,534 |
| C | 8ビット | 2^8 − 2 = 254 |
「−2」は、ホスト部がすべて0のネットワークアドレスと、すべて1のブロードキャストアドレスを除くためである。
クラスの中の特別なアドレス
| アドレス | クラス | 意味 |
|---|---|---|
| 10.0.0.0/8 | A | プライベートアドレス |
| 127.0.0.0/8 | A | ループバックアドレス |
| 172.16.0.0/12 | B | プライベートアドレス |
| 169.254.0.0/16 | B | リンクローカルアドレス |
| 192.168.0.0/16 | C | プライベートアドレス |
クラスフルの問題とCIDR
クラスフルの方式では、ネットワークの大きさが3種類しかなく、次のような問題が起きた。
- 300台の組織にクラスCでは足りず、クラスB(約6万5千台)を割り当てると、ほとんどが無駄になる
- クラスCを多数割り当てると、インターネットの経路表が膨れ上がる
そこで、クラスにとらわれずに任意の長さでネットワーク部を決めるCIDR(Classless Inter-Domain Routing)が導入された。現在のIPアドレスの割り当てとルーティングは、すべてクラスレスで行われており、「/24」のようにプレフィックス長を明示して表す。
ただし、クラスの区分は、マルチキャスト(クラスD)の範囲を覚えるときや、古いプロトコル(RIPv1など)の動作を理解するときに、今も知っておく必要がある。
クラスDとクラスEの見分け方
| クラス | 先頭の4ビット | 範囲 |
|---|---|---|
| D | 1110 | 224.0.0.0~239.255.255.255 |
| E | 1111 | 240.0.0.0~255.255.255.255 |
マルチキャストアドレスの先頭4ビットは、1111ではなく1110である。先頭4ビットが1111のアドレスは、クラスEとして予約されている(ただし255.255.255.255は限定ブロードキャストとして使われる)。
実際の試験ではここに出る!
- ネットワークスペシャリスト 令和6年度 春期 午前Ⅱ 問7
- ネットワークスペシャリスト 令和6年度 春期 午前Ⅱ 問13
- ネットワークスペシャリスト 令和4年度 春期 午前Ⅱ 問11
- ネットワークスペシャリスト 令和4年度 春期 午前Ⅱ 問12
- ネットワークスペシャリスト 令和4年度 春期 午前Ⅱ 問13
- ネットワークスペシャリスト 令和元年度 秋期 午前Ⅱ 問6
- ネットワークスペシャリスト 平成30年度 秋期 午前Ⅱ 問10
- ネットワークスペシャリスト 平成30年度 秋期 午前Ⅱ 問11