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【備忘録】AWSを学ぶ上で必要なネットワークの知識

2023/03/12に公開

ごあいさつ

閲覧ありがとうございます。最近食事に気を遣い出したら頗る調子が良いyouです!

今回はAWSを勉強する中で、IPアドレスとかCIDRの話が出てきて中々覚え辛いなーと思ったので、じゃあ書いてしまおうと思った次第です。
基本情報にも出るので一石二鳥!

IPアドレス

IPアドレスはインターネットの世界の住所のようなものです。
例えば、現実世界ではこの住所にはUSJがあると決まっているように、このIPアドレスにはこのWebサイトがあると決まっています。
IPアドレスは下記のような重複が許されない一意の32ビットのデータが割り振られており、ICANNという非営利団体が管理しています。
https://www.icann.org/

// IPアドレスは以下のような数字の羅列
172.16.0.10

上記を見て、「あれ?32ビットじゃなくね?」と思うかもしれませんが、これは人間が見やすいように10進数で表されているだけです。
実際にIPアドレスが使用される際は、2進数に変換してから行います。

上記のIPアドレスを2進数に表すと、以下のようになります。

// 10進数
172.16.0.10
// 2進数
10101100.00010000.00000000.00001010

また、上記のようなIPアドレスの表示形式をIPv4と言います。
基本的にはIPv4が使われていますが、最近使用できるIPアドレスが枯渇しつつあるため、以下のようなIPv6という形式に移行しているみたいですね。

グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスの違いについて

グローバルIPアドレス

グローバルIPアドレスは、先程から説明しているインターネット上のやり取りに利用される重複が許されないIPアドレスのことです。

プライベートIPアドレス

プライベートIPアドレスは、オフィス内や家庭内などの自分の場所だけで利用されるIPアドレスのことです。
利用範囲が限定的で、グローバルIPアドレスと重複が可能ということだけ頭に入れておけば良さそうですね。

サブネットマスクとは?

プライベートIPアドレス表記の後ろに/数値でくっ付いているのをサブネットマスクと呼びます。

// サブネットマスクの例
10.0.0.255/24

サブネットマスクの値を設定すると、同じネットワークとして扱うプライベートIPアドレスの個数を調整できるようになります。
これをCIDR(Classless Inter-Domain Routing)と呼びます。

例えば下記のようなプライベートIPアドレスだとすると、サブネットマスクの値が/16であるので、196.51の16ビットのデータを固定し、残りの16ビットのデータ分だけプライベートIPアドレスを作れるということになります。
10進法表記だと0~255になりますので、256×25665536個(ただし、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスはホストとして利用出来ないため、実際に使用できるのは65534個)のプライベートIPアドレスが作成出来るということになります。

196.51.XXX.XXX/16

また、サブネットマスクによって固定されているIPアドレスのことをネットワーク部、自由に設定出来る部分のことをホスト部と呼びます。

サブネットとは?

サブネットとは、サブネットマスクのときに出てきた自由にIPアドレスを設定できるホスト部の一部を利用して、ネットワーク内で更にグループ化することです。

サブネットは、ローカルネットワークで使用する端末が多過ぎて構成が複雑になってきた際に真価を発揮します。

イメージ的には下記図のような感じです。(IPアドレスの下線部分がサブネット)
細分化してなかったら端末の特定が難しくなりますが、サブネットを作ることでこのグループに○○系のものがある...などと、ある程度当たりを付けることが可能になるので端末の特定が容易になります。

// 上記図の補足
// 赤の囲いの"10.0.0.XXX"で考えると...
10.0 → ネットワーク部
0 → サブネット
XXX → ホスト部

おわりに

この辺の話って覚え難いので、今後もどんどん記事化していきたいと思います!
次はOSI参照モデルの話を書こうと思っています。あれ覚えにく過ぎる...。

それでは良いエンジニアライフを!

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