【IPアドレス】IPv4の構造
IPアドレスには大きくIPv4とIPv6が存在しますが、その内容は異なるため、今回はIPv4の構造についてまとめていきます。
IPv4の構造
全体像
ネットワーク部
IPアドレスのネットワーク部は、そのIPアドレスが属しているネットワークを識別するための部分を示します。
例えると、ネットワーク部は自分が住んでいる都道府県や市町村の部分に似ています。
ホスト部
ホスト部は、ネットワーク内のコンピュータを識別するための部分です。
具体的には、そのIPアドレスがネットワーク内のどのコンピュータに割り当てられているかを特定します。
例えると、ホスト部は自分が住んでいる自宅の住所に似ています。
ネットワーク部とホスト部のイメージ
ネットワーク部とホスト部
サブネットマスク
IPv4アドレスの一部として使用され、ネットワーク内のデバイスがどのネットワークに属しているかを識別するために使用されます。「ネットワークの住所の範囲を示すもの」と言うことができます。
IPv4アドレスとサブネットマスクの関係
IPv4サブネットマスクの表現形式
・ドット付き10進表記：255.255.255.0
・プレフィックス表記：/24（CIDR表記）
・2進数表現：11111111.11111111.11111111.00000000
IPv4アドレスは、32ビットの数値で表され、通常は「192.168.128.10」のように、8ビットずつ4つの部分に分け、それぞれを0から255までの10進数で表記します。
サブネットマスクも同様に32ビットの数値で表され、IPv4アドレスと組み合わせて使用されます。
サブネットマスクは、ネットワーク部とホスト部を区別するために使用され、ネットワーク部を示すビットは「1」、ホスト部を示すビットは「0」で表されます。
例えば、サブネットマスクが「255.255.255.0」の場合、最初の24ビット（255.255.255）がネットワーク部、残りの8ビット（0）がホスト部であることを示します。
サブネットマスクの役割
ネットワークの範囲の決定
サブネットマスクは、ネットワーク内のデバイスが通信できる範囲を決定します。同じネットワークに属するデバイスは、互いに直接通信できますが、異なるネットワークに属するデバイスは、ルーターなどのネットワーク機器を介して通信する必要があります。
ネットワークを分割する
サブネットマスクを使用すると、1つのネットワークを複数の小さなネットワーク（サブネット）に分割できます。これにより、ネットワークの管理が容易になり、セキュリティも向上します。
ブロードキャストアドレスの特定
サブネットマスクを使用すると、ブロードキャストアドレス（ネットワーク内のすべてのデバイスにデータを送信するための特別なアドレス）を特定できます。
まとめ
今回はIPv4の基本構造についてざっくりまとめました。
さらに理解を深めるためには通信プロトコルやTCP/IPモデル、ネットワークの知識が不可欠です。
そのような点についてはまた別記事でまとめていきます。
参考・画像引用元URL
DeepSeek解説一部引用し編集
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