Mac アドレスと IP アドレスは 2 つの異なる概念であり、それぞれコンピュータ ネットワーク内の異なるレベルとアドレスを表します。Mac アドレスは物理アドレス、つまりコンピュータ ハードウェアに保存されているアドレスであり、通常は特定の 16 進形式で表現されます。すべてのデバイスには一意の MAC アドレスがあり、これを使用してコンピュータ間の通信を行い、ネットワーク上のデバイスを識別できます。IP アドレスは論理アドレスであり、ネットワーク上のデバイスを識別するためにコンピューター ソフトウェアで使用されるアドレスです。IP アドレスは 4 つの数字で構成され、各数字は一意のネットワーク アドレスを表します。異なるデバイスが同じ IP アドレスを使用することは可能ですが、それらは同じサブネットに属している必要があります。
OSI 7層プロトコル
OSI は Open System Interconnection Reference Model であり、コンピュータ通信のためのアーキテクチャであり、7 つの層で構成されます。以下に各層の詳細を説明します。
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アプリケーション層: アプリケーション層は最上位層に位置し、アプリケーションがネットワークにアクセスするためのインターフェイスを提供します。アプリケーション層プロトコルには、TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP などが含まれます。この層のプロトコルはアプリケーション指向であり、主にアプリケーション間の通信の問題を解決します。
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プレゼンテーション層: プレゼンテーション層はアプリケーション層の下に位置し、データをコンピュータが読み取り可能な形式にフォーマットする役割を果たします。この層のプロトコルには、ASCII、UTF-8、バイナリなどが含まれます。この層のプロトコルは主に、データをアプリケーション層に渡し、アプリケーション層のデータを人間が読める形式に変換する役割を果たします。
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セッション層: セッション層はプレゼンテーション層の下に位置し、複数のセッションの管理を担当します。この層のプロトコルには、RPC、SQL などが含まれます。この層のプロトコルは主に、プロセス間の通信を管理して、プロセスが相互に連携してタスクを完了できるようにする役割を果たします。
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トランスポート層: トランスポート層はセッション層の下に位置し、ソース デバイスから宛先デバイスにデータを転送するための適切なトランスポート プロトコルを選択する役割を果たします。この層のプロトコルには、TCP、UDP、SPX などが含まれます。この層のプロトコルは主に、ソース デバイスからターゲット デバイスにデータを転送し、データの信頼性と順序を保証する役割を果たします。
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ネットワーク層: ネットワーク層はトランスポート層の下に位置し、ネットワーク層のルーティング機能の定義を担当します。この層のプロトコルには、IP、IPX などが含まれます。この層のプロトコルは主に、ソース デバイスからターゲット デバイスにデータを転送し、ターゲット デバイスが配置されているネットワークにデータが確実に到達できるようにする役割を果たします。
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データリンク層: データリンク層はネットワーク層の下に位置し、物理媒体上のデータの送信を担当します。この層のプロトコルには、ATM、FDDI などが含まれます。この層のプロトコルは主に、物理媒体上でデータを送信し、データの信頼性と速度を保証する役割を果たします。
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物理層: 物理層はデータリンク層の下に位置し、光ファイバー、同軸ケーブルなど、コンピューター通信に使用される物理媒体を定義します。この層のプロトコルには、SMDS、HDDS などが含まれます。この層のプロトコルは主に、物理媒体上でデータを送信し、データの信頼性と速度を保証する役割を果たします。
TCP/IPプロトコル
TCP/IP プロトコルは、アプリケーション層、トランスポート層、ネットワーク層、データリンク層の 4 つの層で構成される階層型モデルです。
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アプリケーション層: アプリケーション層は最上位層に位置し、アプリケーションがネットワークにアクセスするためのインターフェイスを提供します。アプリケーション層プロトコルには、TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP などが含まれます。この層のプロトコルはアプリケーション指向であり、主にアプリケーション間の通信の問題を解決します。
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トランスポート層: トランスポート層はアプリケーション層の下に位置し、ソース デバイスから宛先デバイスにデータを転送するための適切なトランスポート プロトコルを選択する役割を果たします。この層のプロトコルには、TCP、UDP、SPX などが含まれます。この層のプロトコルは主に、ソース デバイスからターゲット デバイスにデータを転送し、データの信頼性と順序を保証する役割を果たします。
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ネットワーク層: ネットワーク層はトランスポート層の下に位置し、ネットワーク層のルーティング機能の定義を担当します。この層のプロトコルには、IP、IPX などが含まれます。この層のプロトコルは主に、ソース デバイスからターゲット デバイスにデータを転送し、ターゲット デバイスが配置されているネットワークにデータが確実に到達できるようにする役割を果たします。
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データリンク層: データリンク層はネットワーク層の下に位置し、物理媒体上のデータの送信を担当します。この層のプロトコルには、ATM、FDDI などが含まれます。この層のプロトコルは主に、物理媒体上でデータを送信し、データの信頼性と速度を保証する役割を果たします。
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物理層: 物理層はデータリンク層の下に位置し、光ファイバー、同軸ケーブルなど、コンピューター通信に使用される物理媒体を定義します。この層のプロトコルには、SMDS、HDDS などが含まれます。この層のプロトコルは主に、物理媒体上でデータを送信し、データの信頼性と速度を保証する役割を果たします。
TCP/IPプロトコルは4つの層からなる階層モデルであり、各層は独自の機能と役割を持っています。コンピュータネットワーク通信の基礎であり、異なるデバイス間の通信を可能にし、リソースの共有とネットワーク通信を実現します。
IPアドレス
IPアドレスは、コンピュータネットワーク内で機器を一意に識別するためのアドレスで、4つの数字で構成されており、それぞれの数字が固有のネットワークアドレスを表します。IP アドレスの規則は次のとおりです。
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各 IP アドレスはすべて 0 またはすべて 1 である必要があるため、IP アドレスは 256 個になります。
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ネットワーク アドレスは一意である必要があります。つまり、各ネットワークは IP アドレスを 1 つだけ持つことができます。
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ホスト アドレスは任意の長さにすることができ、各ホスト アドレスはネットワーク アドレスの範囲内にある必要があります。
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複数のネットワークに IP アドレスを割り当てるために、複数のサブネット マスクが存在する可能性があります。
IPアドレスの分類:
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クラス A アドレス: 企業や政府などの大規模な単位のネットワークに使用され、主に 192.168.1.0/24 などの開始点に配置されます。
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クラス B アドレス: 10.0.0.0/16 など、中小規模のユニットおよびホーム ブロードバンド ネットワークに使用されます。
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クラス C アドレス: 172.16.0.0/16 など、個人、中小企業などのためのネットワーク。
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クラス D アドレス: 主に Microsoft Windows ネットワーク環境で使用されます (192.168.0.0/16 など)。
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クラス E アドレス: クラスレス ドメイン ネットワークに使用されます (169.254.0.0/16 など)。
IP アドレスの分類は主にネットワーク管理とルーティングの選択に使用され、要件に応じて異なるアドレス タイプを選択してネットワーク構造を編成することができ、管理と制御に便利です。
さらに、IP アドレスの規則に従って、IP アドレスはクラス A、クラス B、クラス C、クラス D、およびクラス E に分類でき、各クラスのアドレスには異なる長さ、使用可能な範囲、および予約ビットがあります。クラス A アドレスは最も重要なアドレスで、通常は大規模ホスト、政府機関、大企業のネットワークで使用されます。クラス B および C アドレスは中小規模のホストおよび家庭用ブロードバンドに使用され、クラス D および E アドレスは主に次の目的で使用されます。クラスレスLAN。
現在、IP プロトコルの最新バージョンは IPv6 です。IPv6 では、より多くの種類の IP アドレスとより高いセキュリティ パフォーマンスが提供されますが、実装がさらに複雑になり、困難になります。実際の使用では、さまざまな要件を満たすために、要件に応じてさまざまな IP プロトコル バージョンを選択できます。
Macアドレス
MAC アドレスは、コンピュータ ネットワーク内で機器を一意に識別するためのアドレスで、4 つの数字で構成され、それぞれの数字が固有のネットワーク アドレスを表します。MAC アドレスの規則は次のとおりです。
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MAC アドレスは 6 バイト (2 文字) で構成され、各バイトには任意の数字、大文字、または小文字を使用できます。
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MAC アドレスは通常、12 個の 16 進数で表され、2 つの 16 進数がコロンで区切られます。たとえば、08:00:20:0A:8C:6D は MAC アドレスです。
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MAC アドレスがドット付き 10 進表記で表現されている場合、最初のバイトの最初の 6 ビットはデバイスのネットワーク上の位置を示すことができます。具体的には、デバイスがイーサネットに接続されている場合、最初のバイトのイーサネット位置は 01 ～ 23 であり、デバイスが WLAN に接続されている場合、最初のバイトの WLAN 位置は SSID です。