ネットワーク技術II 第9.2課 インターネットアドレス

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1 ネットワーク技術II 第9.2課 インターネットアドレス http://www.info.kindai.ac.jp/NetEngII
38号館4階N-411 内線5459

2 連絡 中間試験 試験日: 月1日(月) 出題範囲 : 7.1課～9.2課 試験時間 : 60分 持ち込み : 可

3 OSI第3層

4 アドレス ? 通信には相手を特定するための アドレスが必要

5 アドレス 00 11 22 33 44 55 To: 11 アドレスがあれば 宛先に応じて振り分けられる

6 一意なアドレス 99 99 ? To: 99 アドレスは同じものがあってはならない

7 MACアドレス MACアドレスは ネットワークごとの統一性無し 11-AA-22 -BB-33-CC 88-77-DD- FF-99-EE
44-GG-55 -FF-66-EE 88-77-DD -88-AA-CC -88-AA-DD FE-DC-BA FE-DC-BA MACアドレスは ネットワークごとの統一性無し

8 MACアドレス MACアドレスは氏名 鈴木 斉藤 山田さんって 何処にいるの？ 〒 郵便局 高橋 山田 山田さんへ 田中 佐藤

9 IPアドレス IPアドレスは ネットワークごとの統一性あり 192.168.1.2 192.168.1.3 172.16.1.2
ネットワーク ネットワーク IPアドレスは ネットワークごとの統一性あり

10 IPアドレス 〒 MACアドレスは住所 大阪府 奈良県 豊中市 大阪府宛は 奈良市 待兼山 左へ送ろう 左京 郵便局 大阪府 奈良県 大阪府
大阪市 北区 奈良県 橿原市 八木町 大阪府 東大阪市 小若江 大阪府 東大阪市 小若江 奈良県 吉野郡 十津川村

11 MACアドレスとIPアドレス レイヤ アドレッシング方式 割り振り タイミング サイズ 表現 MACアドレス 2 平面型 製造時 6B
12個の16進数 (0～F) IPアドレス (IP v4) 3 階層型 ネットワーク設定時 32b 4個の 10進数 (0～255)

12 IPアドレス (IPv4) 131.108.122.204 32b 8ビットごとに区切り4つの 10進数(0～255)で表す 131 108
32b 8ビットごとに区切り4つの 10進数(0～255)で表す 131 108 122 204

13 10進数と2進数 と と 10進数表記の方が分かり易い

14 2バイト(16bの数) 215 214 213 212 211 210 29 28 32768 16384 8192 4096 2048 1024 512 256 27 26 25 24 23 22 21 20 128 64 32 16 8 4 2 1

15 10進→2進変換 i ≧ 0? d ≧ 2i? d := d - 2i d : n ビット 10進数 i := n + 1 ‘1’を書く
begin i := n + 1 i ≧ 0? no yes d ≧ 2i? no yes 左から順に 書き出す ‘1’を書く ‘0’を書く d := d - 2i end i := i -1

16 10進→2進変換例 104 < 128 例 : 104 104 ≧ 64 1 40 ≧ 32 1 8 < 16 8 ≧ 8 1 8 - 8 < 4 < 2 < 1

17 10進→2進変換 d > 0? d := d / 2 余り 1 ? d : n ビット 10進数 ‘0’を書く ‘1’を書く
begin d > 0? no yes d := d / 2 右から順に 書き出す 余り 1 ? no yes end ‘0’を書く ‘1’を書く

18 10進→2進変換例 104 / 2 = 52 余り 0 例 : 104 52 / 2 = 26 余り 0 26 / 2 = 13 余り 0
/ 2 = 6 余り 1 6 / 2 = 3 余り 0 3 / 2 = 1 余り 1 1 / 2 = 0 余り 1 / 2 = 0 余り 0

19 2進→10進変換 i ≧ 0? d := d + 2i b : n ビット 2進数 d := 0, i := n + 1 i := i -1
begin d := 0, i := n + 1 i ≧ 0? no yes i ビット目=1? no yes end d := d + 2i i := i -1

20 2進→10進変換例 例 : 27 26 1 25 1 24 23 1 22 21 20 64 32 8 = 104

21 通信パス 〒 〒 〒 〒 〒 〒 〒 岡山県 兵庫県 大阪府 京都府 郵便局 郵便局 郵便局 郵便局 大阪府 東大阪市 小若江 大阪市
大阪府宛は 右へ送ろう 大阪府宛は 右へ送ろう 東大阪市宛は 下へ送ろう 岡山県 兵庫県 大阪府 京都府 〒 郵便局 〒 郵便局 〒 郵便局 〒 郵便局 大阪府 東大阪市 小若江 大阪市 門真市 東大阪市 〒 郵便局 〒 郵便局 〒 郵便局 小若江宛は 下へ送ろう 長堂 小阪 小若江

22 通信パス ネット1 ネット2 ネット3 ネット4 ネット3.サブネット2.PC2 サブネット1 サブネット3 サブネット2 PC1 PC3
ネット3宛は 右へ送ろう ネット3宛は 右へ送ろう サブネット2宛は 下へ送ろう ネット1 ネット2 ネット3 ネット4 ネット3.サブネット2.PC2 サブネット1 サブネット3 サブネット2 PC2宛は 下へ送ろう PC1 PC3 PC2

23 ホストのアドレス付け ネットワークアドレス+ホストアドレス ネットワーク2 ネットワーク1 ネットワーク3 PC1 PC2 PC3

24 インターネットアドレス 256個の グループ 256個の サブグループ 256個の サブサブグループ 256個の ホスト

25 IPアドレス 192.168.1.2 172.16.3.4 ネットワークアドレス+ホストアドレス(合計32b)
ネットワークにある 2番のホスト ホスト ネットワーク ネットワークにある 3.4番のホスト ホスト どこまでがネットワークアドレスなのかは アドレスクラスに因る

26 Web教材の間違い 9.2.3　図4 16,777,216 → 16,777,214 (224 -2) 65,535 → ,534 (216 -2)

27 IPアドレスクラス クラス 用途 ネットワーク数 各ネットワークの ホスト数 ネットワーク アドレスビット数 A 大規模 ネット ワーク 27-2 =126 224-2 =16,777,214 8 B 中規模 214 =16,384 216-2 =65,534 16 C 小規模 221 =2,097,152 28-2 =254 24 D マルチ キャスト - 28 E 実験用

28 アドレスクラスの識別 クラス ネットワーク数 ホスト数 IPアドレス範囲 (最初のオクテット) 上位 ビット A 27-2 =126 224-2 =16,777,214 1～126 ～ B 214 =16,384 216-2 =65,534 128～191 ～ 10 C 221 =2,097,152 28-2 =254 192～223 ～ 110 D - 224～239 ～ 1110 E 240～255 ～ 1111

29 アドレスクラスのプレフィックス クラスA ネットワーク ホスト オクテット 1 2 3 4 クラスB ネットワーク ホスト オクテット 1
クラスC ネットワーク ホスト オクテット 1 2 3 4 クラスD マルチキャストアドレス オクテット 1 2 3 4 クラスE 実験用アドレス オクテット 1 2 3 4

30 ネットワーク部とホスト部 ネットワーク 172.16.0.0 のホスト 22.204 ネットワーク 192.168.31.0 のホスト 2
例 : クラスBアドレス クラスB ネットワーク ホスト オクテット 172 16 22 204 8ビット 8ビット 8ビット 8ビット ネットワーク のホスト 例 : クラスCアドレス クラスC ネットワーク ホスト オクテット 192 168 31 2 8ビット 8ビット 8ビット 8ビット ネットワーク のホスト 2

31 クラスAアドレス ネットワーク数 126 ホスト数 16,777,214 IPアドレス範囲 1～126(※) 上位ビット
オクテット 0……. 8ビット 24ビット ネットワーク数 126 ホスト数 16,777,214 IPアドレス範囲 1～126(※) ～ 上位ビット ネットワークアドレスビット 8ビット (※) はループバック(自分自身に送り返す)アドレス

32 クラスBアドレス ネットワーク数 16,384 ホスト数 65,534 IPアドレス範囲 128～191 上位ビット 10
オクテット 10…… 16ビット 16ビット ネットワーク数 16,384 ホスト数 65,534 IPアドレス範囲 128～191 ～ 上位ビット 10 ネットワークアドレスビット 16ビット

33 クラスCアドレス ネットワーク数 2,097,152 ホスト数 254 IPアドレス範囲 192～223 上位ビット 110
オクテット 110….. 24ビット 8ビット ネットワーク数 2,097,152 ホスト数 254 IPアドレス範囲 192～223 ～ 上位ビット 110 ネットワークアドレスビット 24ビット

34 クラスDアドレス IPアドレス範囲 224～239 上位ビット 1110 用途 マルチキャスト クラスD マルチキャストアドレス オクテット
1110…. IPアドレス範囲 224～239 ～ 上位ビット 1110 用途 マルチキャスト 1つのデータストリームを複数の受信者に同時に送信する

35 クラスEアドレス IPアドレス範囲 240～255 上位ビット 1111 用途 実験用 クラスE 実験用アドレス オクテット 1111….
～ 上位ビット 1111 用途 実験用 実験用に予約されており、インターネット上での使用は不可

36 予約済ホストアドレス ホスト数 : クラスA : 224-2, クラスB : 216-2, クラスC : 28-2 ネットワークアドレス
各ネットワークに予約済ホストアドレスが2個ずつ ネットワークアドレス ネットワーク自身を指すアドレス ブロードキャストアドレス ネットワーク上の全てのデバイスに送信するためのアドレス

37 ネットワークアドレス 172.16.0.0 192.168.1.0 ホスト部のビットが全て0 クラスB ネットワーク クラスC ネットワーク

38 ブロードキャストアドレス 172.16.255.255 192.168.1.255 ホスト部のビットが全て1 クラスB ネットワーク
クラスC ネットワーク

39 予約アドレス クラス ネットワークアドレス ブロードキャストアドレス A 0??????? 0??????? ＊ ＊ B 10??????.???????? ＊.＊ ＊.＊ C 110?????.???????? .???????? .???????? ＊.＊.＊. 0 ＊.＊.＊.255

40 ユニキャストとブロードキャスト ユニキャスト 単一のデバイスへの送信 ブロードキャスト ネットワーク上の全てのデバイスへの送信

41 ユニキャスト 受信

42 ブロードキャスト 受信

43 一意なホストアドレス ホストアドレスは 重複してはいけない 198.150.11.2 198.150.11.3 198.150.11.2
? To: ホストアドレスは 重複してはいけない

44 一意なネットワークアドレス ホストアドレスは 全て異なる ルータはパケットを送れるか？ 198.150.11.7 198.150.11.11
ホストアドレスは 全て異なる To: ルータはパケットを送れるか？

45 一意なネットワークアドレス 198.150.11.0 ネットワークアドレスは 重複してはいけない クラスCネットワーク
? To: ネットワークアドレスは 重複してはいけない

46 IANA (Internet Assigned Numbers Authority)
アドレス管理組織 公的に使われているネットワークアドレスが重複しないように管理している IPアドレス空間の割り当てとドメイン名の割り当てに関する権限を、NICおよびその他の組織に委任することができる

47 パブリックIPアドレス (グローバルIPアドレス)
インターネット上の一意なアドレス ISP（Internet Service Provider）から取得できる クラスBのネットワーク アドレスをください を 使ってください 近畿大学 ISP

48 プライベートIPアドレス ローカルでのみ使用できるアドレス インターネットへの直接接続はできない ホストは無いが ここにもアドレスが必要
WAN プライベートIPアドレス プライベートIPアドレス

49 プライベートIPアドレス RFC1918 クラス ネットワーク数 ネットワーク アドレス IPアドレス範囲 A 1 ～ B 16 ～ ～ C 256 ～ ～

50 IPアドレスの割り当て クラスAとBで全体の75%を占める

51 IPアドレスの枯渇 アドレス総数 : 32ビット = 4,294,467,295 クラスA,Bを割り当てられる組織数
約43億個 : 世界の総人口(63億)より少ない クラスA,Bを割り当てられる組織数 僅か ,384 = 16,510 IPアドレスが足りなくなってきた (特にクラスA,B)

52 IPアドレスの枯渇対策 長期的対策 短期的対策 IPｖ６ (Internet Protocol version 6)
NAT (Network Address Translation) CIDR (Classless Interdomain routing)

53 IPv6 (Internet Protocol version 6)

54 IPv6 現在 IPv6 が実装されつつある ビット数 表記 IP v4 32ビット 0～255の10進数4個
例 : v6 128ビット 4桁の16進数8個 例 : 3ffe:1900:6545:3:230:f804:7ebf:12c2 現在 IPv6 が実装されつつある

55 IPv6アドレス 2001:2a0:4ff:0:a00:46ff:fe45:700 128ビットのアドレス
ネットワークプレフィックス(48 or 64ビット) +インタフェイスID(80 or 64ビット) 2001:2a0:4ff:0:a00:46ff:fe45:700 ネットワーク プレフィックス インタフェイスID インタフェイスIDはMACアドレスからの自動設定も可能

56 IPv6のメリット 十分な数のアドレス IPアドレスの自動設定 セキュリティの確保 エラー検出
ホストには自動的にIPアドレスとデフォルト経路が設定される (Macアドレスから計算) セキュリティの確保 ユーザ認証、パケットの暗号化及びなりすまし防止等をサポート エラー検出 IPv6ではエラー検出はレイヤ4以上で行う →ルータの負荷が軽減

57 IPv6のデメリット IPv4と互換性無し バックボーンがまだあまり充実していない IPアドレスの逆引きの管理が困難
現時点では様々な障害はあるが、 アメリカ国防省の「IPv6化宣言」により 今後IPv6が広まっていくと予想される

58 NAT (Network Adress Translation)
LAN内ではプライベートIPアドレスを使用、外部へ出るときにパブリックIPアドレスに変換する From WAN From

59 アドレスの無駄遣い クラスB: ホスト65534台可能 クラスC: ホスト254台接続可能 ホスト500台接続したい
ネットワークをサブネットに分割する

60 CIDR (Classless Interdomain routing)
ネットワークをサブネットに分割する 効率が良い 管理し易い ブロードキャストドメインを小さくできる コリジョンドメインを小さくできる 64分割 サブネットワーク : クラスBネットワーク 各ホスト1022台接続可能なサブネット

61 CIDRが有効な例 例 : 各定員10名である研究室12個それぞれにLANを設定, 各人に1個ずつIPアドレスを割り当てたい
それぞれホスト14台接続可能な 16個のサブネットワークに分割する

62 サブネット化 ホスト部の一部をサブネット部として借りる IPアドレス ネットワーク ホスト ネットワーク ホスト サブネットワーク

63 Web教材の注意点 9.2.7　図3 4,8,16,32,64,128,256 サブネットアドレスには全て0,全て1も使って良い サブネットゼロ

64 クラスCのサブネット化 20=1 28-2 = 254 24 8 21=2 27-2 = 126 1 7 22=4 26-2 = 62 2
サブネット数(※) ホスト数 ネットワークビット数 サブネットビット数 ホストビット数 20=1 28-2 = 254 24 8 21=2 27-2 = 126 1 7 22=4 26-2 = 62 2 6 23=8 25-2 = 30 3 5 24=16 24-2 = 14 4 25=32 23-2 = 6 26=64 22-2 = 2 (※)サブネットゼロを使用した場合

65 クラスBのサブネット化 サブネット数 ホスト数 ネットワークビット数 サブネットビット数 ホストビット数 20=1 216-2 = 65,534 16 21=2 215-2 = 32,766 1 15 22=4 214-2 = 16,382 2 14 23=8 213-2 = 8,190 3 13 24=16 212-2 = 4,094 4 12 25=32 211-2 = 2,046 5 11 26=64 210-2 = 1,022 6 10 27=128 29-2 = 510 7 9 28=256 28-2 = 254 8 29=512 27-2 = 126

66 クラスAのサブネット化 サブネット数 ホスト数 ネットワークビット数 サブネットビット数 ホストビット数 20=1 224-2 = 16,777,214 8 24 21=2 223-2 = 8,366,606 1 23 22=4 222-2 = 4,194,302 2 22 23=8 221-2 = 2,097,150 3 21 24=16 220-2 = 1,048,574 4 20 25=32 219-2 = 524,286 5 19 26=64 218-2 = 262,142 6 18 27=128 217-2 = 131,070 7 17 28=256 216-2 = 65,534 16 29=512 215-2 = 32,766 9 15

67 サブネットマスク ネットワークアドレス =ネットワーク部+サブネット部+ホスト部 サブネットマスクを使用 サブネット部の長さは可変
=どこまでがサブネットなのか区別が必要 サブネットマスクを使用

68 サブネットマスク 32ビット 例 : クラスBネットワーク 136.32.0.0 で サブネットに6ビット使用
ネットワーク部, サブネット部 : 1 ホスト部 : 0 例 : クラスBネットワーク で サブネットに6ビット使用 ネットワーク サブネット ホスト IPアドレス サブネットマスク 111111 00 サブネットマスク

69 サブネットマスク 例 : クラスBネットワーク 148.36.0.0 で サブネットに5ビット使用 255.255.248.0
ネットワーク: 16ビット サブネット: 5ビット サブネット ネットワークアドレス サブネットマスク ホストアドレス 1 ～7.254 2 ～15.254 3 ～23.254 4 ～31.254

70 サブネットの表記 / (ネットワークのビット数)+(サブネットのビット数)
IPアドレスの後ろに / (ネットワークのビット数)+(サブネットのビット数) を書く 例 : クラスCネットワーク で　　　サブネットに2ビット使用 ネットワーク: 24ビット サブネット: 2ビット サブネット ネットワークアドレス ホストアドレス 1 / 26 ～62 2 / 26 ～126 3 / 26 ～190 4 / 26 ～254

71 サブネット化の例 例 : クラスBネットワーク を62(=26-2)台のホストを接続できる1024 (=210)個のサブネットに分割 ネットワーク ホスト 16ビット 16ビット ホスト サブネット ネットワーク 16ビット 6ビット 10ビット ホスト部から10ビット借りる

72 サブネット化の例 IPアドレスの範囲 ホスト部が6ビットなので、ネットワークアドレスは 26 = 64 ごと
1つめのサブネット : / 26 2つめのサブネット : / 26 +64 3つめのサブネット : / 26 +64 4つめのサブネット : / 26 +64

73 サブネット化の例 ネットワーク アドレス ホスト 1 135.25.0.0 /26 135.25.0.1～0.62 135.25.0.63
ブロードキャスト 1 /26 ～0.62 2 /26 ～0.126 3 /26 ～0.190 4 /26 ～0.254 5 /26 ～1.62 6 /26 ～1.126 1024 /26 ～

74 サブネット化例題1 クラスBネットワーク150.50.0.0を、各ホスト100台接続可能なサブネットに分割する サブネットマスクは？
何個のサブネットに分割できるか？ 各サブネットに割り当て可能なIPアドレスの範囲は？

75 サブネット化例題1 255.255.255.128 サブネットマスクの計算 100 ≦ 27 - 2 なのでホスト部には 7ビットあれば良い
, , , ( / 25 ) サブネットの個数 サブネット部は = 9 ビットなので 29 = 512 個のサブネット

76 サブネット化例題1 IPアドレスの範囲 ホスト部が7ビットなので、ネットワークアドレスは 27 = 128 ごと
1つめのサブネット : / 25 2つめのサブネット : / 25 +128 3つめのサブネット : / 25 +128 4つめのサブネット : / 25 +128

77 サブネット化例題1 ネットワーク アドレス ホスト 1 150.50.0.0 /25 150.50.0.1～0.126
ブロードキャスト 1 /25 ～0.126 2 /25 ～0.254 3 /25 ～1.126 4 /25 ～1.254 5 /25 ～1.126 512 /25 ～

78 サブネット化例題2 クラスCネットワーク200.100.50.0を、5個のサブネットに分割する サブネットマスクは？
各サブネットに接続可能なホスト数は？ 各サブネットに割り当て可能なIPアドレスの範囲は？

79 サブネット化例題2 255.255.255.224 サブネットマスクの計算 5 ≦ 23 なのでサブネット部には 3ビットあれば良い
, , , ( / 27 ) 各サブネットのホストの台数 ホスト部は = 5 ビットなので 25 -2 = 30 台のホストが接続可能

80 サブネット化例題2 IPアドレスの範囲 ホスト部が5ビットなので、ネットワークアドレスは 25 = 32 ごと
1つめのサブネット : / 27 2つめのサブネット : / 27 +32 3つめのサブネット : / 27 +32 4つめのサブネット : / 27 +32

81 サブネット化例題2 ネットワーク アドレス ホスト 1 200.100.50.0 /27 200.100.50.1～30
ブロードキャスト 1 /27 ～30 2 /27 ～62 3 /27 ～94 4 /27 ～126 5 /27 ～158 8 /27 ～254

82 サブネット化の例 ④ ⑤ ⑧ ⑥ ⑦ ① ② ③ このネットワークに 195.20.10.0 を割り当てるには？ WAN ホスト５台
ホスト4台 ⑧ ⑥ ⑦ ① ② ③ ホスト100台 ホスト50台 ホスト10台 このネットワークに を割り当てるには？

83 サブネット化の例 サブネット ホスト数 ビッ ト数 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 1 100 2 50 3 10 4 5 6 7 8 2 3 4 6 7 233,234 /30 229,230 /30 225,226 /30 217～222 /29 209～214 /29 193～206 /28 129～190 /26 1～126 /25

84 サブネット化演習問題1 クラスBネットワーク160.40.0.0を、各ホスト400台接続可能なサブネットに分割する サブネットマスクは？
何個のサブネットに分割できるか？ 各サブネットに割り当て可能なIPアドレスの範囲は？

85 サブネット化演習問題1 255.255.254.0 サブネットマスクの計算 400 ≦ 29 - 2 なのでホスト部には 9ビットあれば良い
, , , ( / 23 ) サブネットの個数 サブネット部は = 7 ビットなので 27 = 128 個のサブネット

86 サブネット化演習問題1 IPアドレスの範囲 ホスト部が9ビットなので、ネットワークアドレスは 29 = 512 = 2.0 ごと
1つめのサブネット : / 23 2つめのサブネット : / 23 +2.0 3つめのサブネット : / 23 +2.0 4つめのサブネット : / 23 +2.0

87 サブネット化演習問題1 ネットワーク アドレス ホスト 1 160.40.0.0 /23 160.40.0.1～1.254
ブロードキャスト 1 /23 ～1.254 2 /23 ～3.254 3 /23 ～5.254 4 /23 ～7.254 5 /23 ～9.254 128 /23 ～

88 サブネット化演習問題2 クラスCネットワーク210.200.100.0を、12個のサブネットに分割する サブネットマスクは？
各サブネットに接続可能なホスト数は？ 各サブネットに割り当て可能なIPアドレスの範囲は？

89 サブネット化演習問題2 255.255.255.240 サブネットマスクの計算 12 ≦ 24 なのでサブネット部には 4ビットあれば良い
, , , ( / 28 ) 各サブネットのホストの台数 ホスト部は = 4 ビットなので 24 -2 = 14 台のホストが接続可能

90 サブネット化演習問題2 IPアドレスの範囲 ホスト部が4ビットなので、ネットワークアドレスは 24 = 16 ごと
1つめのサブネット : / 28 2つめのサブネット : / 28 +16 3つめのサブネット : / 28 +16 4つめのサブネット : / 28 +16

91 サブネット化演習問題2 ネットワーク アドレス ホスト 1 210.200.100.0/28 210.200.100.1～14
ブロードキャスト 1 /28 ～14 2 /28 ～30 3 /28 ～46 4 /28 ～62 5 /28 ～78 16 /28 ～254