ネットワーク部とホスト部の境界、クラスフルとクラスレス：ネットワークの基礎を学習する CCNA対策講座（9）（1/2 ページ）

本連載では、シスコシステムズ（以下シスコ）が提供するシスコ技術者認定（Cisco Career Certification）から、ネットワーク技術者を認定する資格、CCNA（Cisco Certified Network Associate）を解説します。CCNAは、2007年12月に改訂されたばかりで、2008年1月現在、新試験の情報がまだ少ない状況です。よって本連載は、改訂前の試験（640-801J）で解説をしますが、新試験の解説が可能になり次第、新試験（640-802J）も含めて解説していきます。

[ゴールデンフォレスト株式会社，＠IT]

　前回の「サブネットマスクの計算をマスターする」では、2進数と10進数の相互変換やサブネットマスクの計算を学習しました。それを踏まえ今回は、クラス単位でIPアドレスを割り当てるクラスフルと、ホスト部のビットの一部をネットワーク部にするクラスレスについて習得しましょう。

クラスフル

　ネットワーク部とホスト部の境界をオクテットごとに分解したものを「クラスフル」と呼び、クラスA〜Cが用意されています。どのクラスに該当するかは、第1オクテットの先頭のビットパターンで表現します。

第1オクテット 第2オクテット 第3オクテット 第4オクテット クラスA 0         クラスB 1 0       クラスC 1 1 0     クラスD 1 1 1 0     ネットワーク部 ホスト部

図1　クラスフル

　クラスAは、先頭の1ビットを「0」、クラスBは、先頭2ビットを「10」、クラスCは先頭3ビットを「110」にセットします。第1オクテットの8けたのビットを10進数の値で表現するために「128、64、32、16、8、4、2、1」という数字に対応させてみると、クラスAは0〜127までの値（64＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝127）、クラスBは128〜191（128＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝191）、クラスCは192〜223（128＋64＋16＋8＋4＋2＋1＝223）が該当します。ただし、クラスAの範囲である「0.0.0.0」と「127.0.0.0」は使用されません。「0.0.0.0」は、「すべてのネットワーク」を表す特別なアドレスとされています。特に「127.0.0.1」は、「ループバックアドレス」と呼ばれ、各コンピュータが最初から保持しているIPアドレスです。コンピュータでTCP/IPが正しく動作するかどうかを検証するときなどに使用されます。

　結果として、各クラスのネットワークアドレス範囲とホスト数は次のようになります。

クラス	ネットワーク アドレス範囲	ネットワーク数	ホスト数	ネットマスク
A	1.0.0.0 〜126.0.0.0	126個	16777214（1677216−2）	255.0.0.0
B	128.0.0.0 〜191.255.0.0	16384個	65534（65536−2）	255.255.0.0
C	192.0.0.0 〜223.255.255.0	2097152個	254（256−2）	255.255.255.0
D	224.0.0.0 〜239.0.0.0	マルチキャスト用に予約されたアドレス

　クラスDに定義された「マルチキャスト」とは、1つの送信元から特定のグループをあて先とした送信方式で使用されるアドレスです。1つの送信元から1つのあて先に送信するのが「ユニキャスト」、すべてのあて先に一斉に送信するのが「ブロードキャスト」です。

　各クラスで扱えるホスト数が「−2」とされているのには理由があります。ホスト部のビットをすべて「0」にしたアドレスは「ネットワークアドレス」として、そのホストが所属するネットワークを識別するために使用されます。すべて「1」にしたアドレスは「ブロードキャストアドレス」として使用されます。

　表現できるホスト数には限界があるため、世界中のコンピュータすべてに異なるIPアドレスを割り当てることができません。そのため、通常は、社内などのローカルLANだけで使用される「プライベートアドレス」という範囲でIPアドレスを割り当て、インターネットなどの外部に接続するときは別のグローバルIPアドレスに変換するなどの手法が取られます。プライベートアドレスは、IETF（Internet Engineering Task Force）で定義され、インターネットでは使用できないアドレスとして、次のクラスA〜Cを使用します。

クラス	プライベートアドレス範囲	サブネットマス
クラスA	10.0.0.0〜10.255.255.255	255.0.0.0
クラスB	172.16.0.0〜172.31.255.255	255.255.0.0
クラスC	192.168.0.0〜192.168.255.255	255.255.255.0

確認問題1

問題

　クラスBで使用可能なホスト数を選択しなさい。

a．256

b．254

c．65536

d．65534

正解

　d

解説

　クラスBは、第3オクテットと第4オクテットがホスト部になります。16ビットで表現できる値は65536個ですが、ホスト部をすべて「0」にしたアドレスと、すべて「1」にしたアドレスは、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスになるため、ホストに割り当てることはできません。従って、選択肢dの65534個が正解です。選択肢bは、クラスCで使用できるホスト数です。クラスCは第4オクテットのみがホスト部となり、256−2＝254個のホスト数を扱うことができます。

確認問題2

問題

　ホストに割り当てることのできるプライベートアドレスに該当するIPアドレスを3つ選択しなさい。

a．192.167.0.3/24

b．172.18.10.25/255.255.0.0

c．172.31.0.0/16

d．10.192.12.5/255.0.0.0

e．192.168.20.3/255.255.255.0

正解

　b、d、e

解説

　プライベートアドレスの範囲は、クラスAが「10.0.0.0〜10.255.255.255」、クラスBが「172.16.0.0〜172.31.255.255」、クラスCが「192.168.0.0〜192.168.255.255」になります。それぞれのホスト部がすべて「0」と「1」のアドレスは、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスになるため、ホストに割り当てることはできないアドレスです。選択肢aは、第2オクテットがプライベートクラスの範囲外になっているため誤りです。選択肢cは、ホスト部がすべて0のため、ホストに割り当てることのできないアドレスになります。