ブラウザにアドレスを直接入力するIPと、とある謎のWebサイトにアクセスできるのですが、IPこのアドレスはどのように分けられているのでしょうか？

IP は、英語で Internet Protocol と書き、TCP/IP ネットワークシステムにおけるインターネットプロトコルを指し、OSI モデルのネットワーク層で動作します (簡単な理解で十分です)。

詳しい内容については、ブログへの訪問を歓迎します

1. 標準的なIPv4アドレス分割ルール

IPこの記事でIPv4はとに分けて、主にアドレスの分割について説明します。IPv6IPv4

4バイト、つまり計32個IPv4の2進数を表現することが定められていますが、2進法では覚えにくいため、10進法、つまりドット10進法に変換して、 8桁ごとの英文単語を4つのグループに分けました。

IPv4図のようにA、B、C、D、E の 5 種類のアドレスに分かれています。

クラス A アドレスの識別ビットは0で、ネットワークアドレスは 7 ビット、ホストビットは 24 ビットを占めます。

クラス B アドレスの識別ビットは10で、ネットワークアドレスは 14 ビット、ホストビットは 16 ビットを占めます。

クラス C アドレスの識別ビットは110で、ネットワークアドレスは 21 ビット、ホストビットは 8 ビットを占めます。

ただし、クラス D アドレスとクラス E アドレスは、ネットワークアドレスとホストアドレスを区別しません。

A类地址
00000000 00000000 00000000 00000000 = 0.0.0.0
01111111 11111111 11111111 11111111 = 127.255.255.255
A类地址范围：0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
实际能分配的范围：1.0.0.1 ~ 127.255.255.254

B类地址
10000000 00000000 00000000 00000000 = 128.0.0.0
10111111 11111111 11111111 11111111 = 191.255.255.255
B类地址范围：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
实际能分配的范围：128.0.0.1 ~ 191.255.255.254

C类地址
11000000 00000000 00000000 00000000 = 192.0.0.0
11011111 11111111 11111111 11111111 = 223.255.255.255
C类地址范围：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
实际能分配的范围：192.0.0.1 ~ 223.255.255.254

D类地址
11100000 00000000 00000000 00000000 = 224.0.0.0
11101111 11111111 11111111 11111111 = 239.255.255.255
D类地址范围：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
实际能分配的范围：224.0.0.1 ~ 239.255.255.254

E类地址
11110000 00000000 00000000 00000000 = 240.0.0.0
11110111 11111111 11111111 11111111 = 247.255.255.255
E类地址范围：240.0.0.0 ~ 247.255.255.255
实际能分配的范围：240.0.0.1 ~ 247.255.255.254

知らせ：

ネットワークビットとホストビットはすべて 0 であるため、このネットワーク内のローカルマシンとルーター内のネットワーク全体を意味します (その役割は、ルーターがルーティングテーブルでクエリできないパケットを送信できるようにすることです。オールゼロネットワークが設定されている場合、ルーティングテーブルでクエリできないパケットはオールゼロネットワークのルートに送信されます。
ネットワークビットとホストビットはすべて 1 で、ネットワークのブロードキャストアドレスを示します。
ネットワークビット固有の値、ホストビットはすべて 0 でネットワークを意味します。
ネットワークビット固有の値、ホストビットがすべて 1 の場合は、特定のネットワーク上のすべてのホストにブロードキャストすることを意味します。
127.XXX はループテスト用に予約されたアドレスです。

したがって、使用できる実際のホストアドレスの計算式は
$2^n-2です。$
ここで、n はホストの数を表します。ここで、たとえばクラス C アドレスのホストビットは 8 ビットなので、実際に割り当てられる最大IP数
$2^8-2=254 と$
クラス B アドレスで使用できるIP数
$2^{16}-2=65,534$
クラス A アドレスで使用できるIP数
$2^{24}-2=16,777,214 です。$
ここでなぜ 2 を引くのか説明します。オール 0 とオール 1 の場合は使えず、特殊なので 2 を引く必要があります。

2、IPv4 サブネット化

サブネット化とは何ですか? なぜサブネットが必要なのでしょうか?

最も一般的なタイプのアドレスはクラス C です。クラス C アドレスでは合計 254 のホストを識別できます。現在、それほど多くのホストが必要ない場合はどうすればよいでしょうか? 無駄なホストビットが多すぎるため、ネットワークビットから特定のビット数をホストビットに移動させることはできますか? 可能な場合、つまりサブネットが表示されます。

サブネット: ホストビットから特定のビット数を借用します。

IP = ネットワークセグメント + サブネットセグメント + ホストセグメント

3. サブネットマスク

サブネット化の出現により、ネットワークビットとホストビットをすぐに知ることができないため、サブネットマスクの概念が提案されています。IP とサブネットマスクを介してビット単位の AND 演算が実行され、最終結果がネットワークセグメントアドレスになります。

同じネットワークセグメントのみが相互に通信できることはわかっています。そうでない場合は、データ転送にゲートウェイ (ルーター) が必要です。

たとえば、最初に別の場所にいるガールフレンドと通信したい場合は、Tencent のサーバーゲートウェイを介してデータを転送し、ガールフレンドの WeChat にデータを転送する必要があります。

IP アドレスのネットワーク番号はサブネットマスクの「1」で表され、IP アドレスのホスト番号はサブネットマスクの「0」で表されます。サブネットマスクの機能は、ネットワーク上のホストが同じネットワークセグメント内にあるかどうかを区別すること、つまり、IP アドレスのネットワーク番号とホスト番号を区別するために使用されます。

サブネットを設定しない場合、デフォルトのサブネットマスクは次のようになります。

クラス A アドレスサブネットマスク: 255.0.0.0
クラス B アドレスサブネットマスク: 255.255.0.0
クラス C アドレスサブネットマスク: 255.255.255.0

ネットワークアドレスは、IP アドレスとサブネットマスクのビット単位の AND 演算を実行することで計算できます。ネットワークアドレスがわかれば、割り当てることができるホストの最大数を計算できます。次のように：

IP地址：192.168.0.1 

子网掩码：255.255.255.0

192.168.0.1 = 11000000 10101000 00000000 00000001

255.255.255.255 = 11111111 11111111 11111111 00000000

进行按位与运算的结果是：11000000 10101000 00000000 00000000 = 192.168.0.0

所以网络段IP地址是192.168.0.0

为了方便表示，我们还可以使用另外一种方式表示，例如：192.168.0.1/24，这个是和上面的表示是等价的。

这里的"/24"表示从左到右有24位1。

能分配的主机数量是：2的8次方减2。

4. プライベートIPアドレス

A、B、C レベルのアドレスの一部はプライベートアドレスとして割り当てられており、プライベートアドレスは LAN 内でのみ使用できます。

A级私有地址：10.0.0.1 ~ 10.255.255.255
B级私有地址：172.16.0.1 ~ 172.32.255.255
C级私有地址：192.168.0.1 ~ 192.168.255.254

5. 特別なアドレス

127.XXX は、ループバックテスト用の特別なアドレスです。

IP アドレスが自動的に取得され、ネットワーク上で利用可能な DHCP サーバーが見つからない場合、168.254.XX は予約されたアドレスです。IP アドレスの 1 つが取得されます。

参考文献

[1] IPアドレスとサブネット区分

[2] IPアドレス、サブネットマスク、ゲートウェイの概念を深く理解する

[3]数種類の特殊なIPアドレス

【4】IPアドレスを1記事で理解する

IPアドレスについての深い理解