IPv4アドレスの分類
IPv4アドレスは32ビットで表現され、用途や割り当て範囲によっていくつかの種類に分類されます。歴史的にはクラス(A〜E)による分類が行われていましたが、現在はCIDR(Classless Inter-Domain Routing)によるクラスレスなアドレッシングが主流です。それに加えて、グローバル/プライベート、ループバック、リンクローカル、シェアードアドレスといった特別な用途を持つアドレス範囲が定義されています。
クラスフルアドレッシング(クラスA〜E)
| クラス | 先頭ビット | アドレス範囲 | デフォルトサブネットマスク | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| クラスA | 0 | 0.0.0.0 〜 127.255.255.255 | 255.0.0.0 (/8) | 大規模ネットワーク向けのユニキャストアドレス。 |
| クラスB | 10 | 128.0.0.0 〜 191.255.255.255 | 255.255.0.0 (/16) | 中規模ネットワーク向けのユニキャストアドレス。 |
| クラスC | 110 | 192.0.0.0 〜 223.255.255.255 | 255.255.255.0 (/24) | 小規模ネットワーク向けのユニキャストアドレス。 |
| クラスD | 1110 | 224.0.0.0 〜 239.255.255.255 | なし(マスク概念を持たない) | マルチキャスト用に予約されたアドレス。 |
| クラスE | 1111 | 240.0.0.0 〜 255.255.255.255 | なし(マスク概念を持たない) | 将来の利用のために予約された実験用アドレス。 |
クラスA〜Cはホスト向けのユニキャストアドレスとして定義され、先頭ビットのパターンによってネットワーク部とホスト部の境界(クラスフルマスク)が決まります。クラスDはマルチキャスト専用、クラスEは実験用として予約されており、通常のホストには割り当てられません。
グローバルアドレス(パブリックアドレス)
インターネット上で一意性が保証され、そのままインターネットに向けて経路制御(ルーティング)が可能なアドレスです。IANA(Internet Assigned Numbers Authority)から地域インターネットレジストリ(RIR)を経てISPや組織に割り当てられ、後述のプライベートアドレスやループバックアドレスなど特殊用途のブロックを除いた範囲が該当します。
プライベートアドレス
組織内のローカルネットワークなど、インターネットに直接接続しない環境での利用を目的として予約されたアドレス範囲です。これらのアドレスはインターネット上ではルーティングされず、複数の組織で重複して使用できます。
| クラス相当 | アドレス範囲 | CIDR表記 | アドレス数 |
|---|---|---|---|
| クラスA | 10.0.0.0 〜 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 約1,677万 |
| クラスB | 172.16.0.0 〜 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 約104万 |
| クラスC | 192.168.0.0 〜 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 65,536 |
ループバックアドレス
自ホスト自身を指すために予約されたアドレスです。ループバックアドレス宛てのパケットはネットワークインターフェースを経由せず、ホスト内部で処理されます。IPv4では127.0.0.0/8のブロック全体がループバック用に予約されていますが、一般的には127.0.0.1が代表として使用されます。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| アドレス範囲 | 127.0.0.0 〜 127.255.255.255 |
| CIDR表記 | 127.0.0.0/8 |
| 代表アドレス | 127.0.0.1 |
リンクローカルアドレス
同一リンク(同一セグメント)内でのみ有効なアドレスで、DHCPサーバーなどからアドレスを取得できない場合にホストが自動的に割り当てる(APIPA: Automatic Private IP Addressing)ために使用されます。リンクローカルアドレス宛て・発のパケットはルータを越えて転送されません。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| アドレス範囲 | 169.254.0.0 〜 169.254.255.255 |
| CIDR表記 | 169.254.0.0/16 |
シェアードアドレス(共有アドレス空間)
キャリアグレードNAT(CGN / CGNAT)環境において、ISPが自社網内で使用するために予約されたアドレス空間です。プライベートアドレス(RFC 1918)と類似した位置づけですが、ISP側の設備とユーザー宅内機器の双方がRFC 1918アドレスを使用しているケースでアドレスが衝突する問題を避けるために新たに定義されました。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| アドレス範囲 | 100.64.0.0 〜 100.127.255.255 |
| CIDR表記 | 100.64.0.0/10 |
| 主な用途 | ISP網内でのキャリアグレードNAT(CGN) |
関連RFC
| RFC | タイトル | 概要 |
|---|---|---|
| RFC 791 | Internet Protocol | IPv4の原典。クラスA〜Cによるアドレス体系を定義。 |
| RFC 1112 | Host Extensions for IP Multicasting | クラスDをマルチキャスト用アドレスとして定義。 |
| RFC 1918 | Address Allocation for Private Internets | プライベートアドレス(10/8、172.16/12、192.168/16)を定義。 |
| RFC 1122 | Requirements for Internet Hosts – Communication Layers | 127.0.0.0/8をループバックアドレスとして規定。 |
| RFC 3927 | Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses | 169.254.0.0/16をリンクローカルアドレスとして定義。 |
| RFC 6598 | IANA-Reserved IPv4 Prefix for Shared Address Space | 100.64.0.0/10をキャリアグレードNAT用のシェアードアドレスとして定義。 |
| RFC 4632 | Classless Inter-Domain Routing (CIDR) | クラスフルアドレッシングを廃し、クラスレスな経路制御方式(CIDR)を定義。 |
| RFC 6890 | Special-Purpose IP Address Registries | ループバックやリンクローカルなど、特殊用途アドレスのレジストリを規定。 |