IPアドレスについて

質問

MACアドレスやIPアドレス（グローバルIPアドレス、プライベートIPアドレス）を勉強しています。

IPアドレスの先頭から何ビットをネットワークアドレスに使用するかを定義する数値を【サブネットマスク】として、IPアドレスをネットワークアドレスとホストアドレスに分けていますが、

１．
プライベートIPアドレス（192.168・・・、10.・・・など）にも、サブネットマスクがあるのでしょうか？
組織内のIPアドレス＝プライベートIPアドレスと認識していますが、
組織内でさらにサブネットマスクで、プライベートIPアドレスを分割する必要があるのでしょうか。

２．
プライベートIPアドレスがあれば、MACアドレスは不要だと思うのですが・・・。
プライベートIPアドレスとMACアドレスの役割の違いは何でしょうか？
（MACアドレスは、LANカードなどのネットワーク機器に一意に割り当てられた数値という認識です）

グローバルIPとプライベートIPアドレスだけでネットワーク通信は可能だと思います。

（勉強中で不十分な知識ですが、MACアドレスは、OSI参照モデルの第2層（データリンク層）
で使用されると聞きますが。）

プライベートIPアドレスやMACアドレスなど、各役割・必要性など理解しておりません。

ご回答は、どれか１つでも構いません。
お手数ですが、よろしくお願いします。

回答No.6

ralf124c

回答はほぼ出尽くされていると思いますので学習の上での補足を少し
OSI参照モデルについてはご存知のようですが、これが通信を理解する上で結構重要だったりします
利用する上ではあまり深く関わりあうことは無いのですが、すっかりと一般社会に浸透してしまったインターネットやら携帯端末やらのおかげで切っても切れない存在になってしまいました

こいつを理解すると、MACやらIPやらの役割が見えてきます（極端な話アドレスとかそんなもん無くても通信は出来るんですけどね。　そんな時代もあったのです）
でもこいつ「OSI参照モデル」は重要な割に、見かけが実に退屈なヤツなので名称やら機能やらを読んでおぼえても「木を見て森を見ず」状態でちっともわかった気がしないのです（わたくしだけ？）
こいつとの出会いは、まだインターネットのうわさすらなく、PC（というか当時はマイコン）に300bpsのモデムをつないでBBSサーバを立ち上げ遊んでた頃、レッドブックというIEEEの勧告書から「７レイヤー」というのが今後は重要だと知人から言われて英文を眺めてみたが何のことやらさっぱり状態

理解のコツは中身を細かく調べるのでなく「なんでこんなへんなものが必要だったの？」という観点でアプローチすることです
参考書なんかの無機質な図は正直理解を妨げます
どちらかというと７個分のマトリョーシカをイメージすると分かりやすいかも(よけいわからなくなるかな？)

学習するしないは別にして、OSI参照モデルは意外と重要だということを知っておいて下さい
あと、ARPとRARPについて調べてみると今よりもう少しわかった気になるかも（わかった気になるのが大事かと）
おじゃましてすいませんでした

回答No.5

t_ohta

２について
現在の通信はOSI参照モデルをベースに設計されています。
各レイヤーは独立したモノなので、それぞれで独立して通信できる仕組みが必要になります。
L2のメディアアクセスコントロールにとってはL3のIPパケットは単なるデータの塊でしかないため、データ内に書かれているIPアドレスが何だか理解できないのでMACアドレスが無ければ通信できません。

各レイヤーの独立性を保つことで、組み合わせが変わっても通信が可能なように出来ています。
例えばL1が銅線だろうが光ファイバーだろうが無線だろうが、何であってもL1として機能するものであれば通信が可能です。
L2もMACだろうがPPPだろうがDLCだろうが、どんな組み合わせのものを使用してもL2として機能すれば通信が可能です。

L3のIPアドレスで下位のL2、L1の通信を制御しようとする場合、全てを包括した規格でなければいけなくなり柔軟性が無くなり不便になります。

各レイヤーを分けて考えるようにすれば理解が深まるのではないでしょうか。

回答No.4

ninoue

既にMituba_Akebiさんから回答されている通りだと思います。

その他関連情報として次等も参考になれば幸いです。

http://okwave.jp/qa/q8473310.html
ネットの勉強の仕方を教えてください

回答No.3

山田 太郎（@testman199）

１．
まずクラスフルとクラスレスを理解したほうがいいかと思います。
サブネットマスクを使用しないクラスＡを使用したら１６００万台の端末が置けますから、
１台が１回／秒の100Byteをブロードキャストしたら16GB/secのデータがネットワークが流れます。
まったくばかばかしいネットワークです。
また、サブネットマスクを使った場合はアドレスを分割しているというより、ネットワーク部とホスト部が決まっていない部分を定義していると言った方が正しいです。

２．
>グローバルIPとプライベートIPアドレスだけでネットワーク通信は可能だと思います。
無理です。IPアドレスには端末間を通信させる仕組みがありません。
あくまで端末間はMACフレームが通信する仕組みを利用して成り立っています。
IPアドレスの仕組みを変えろと思うかもしれませんが、それはもうIPネットワークではなく新たな通信方式です。

ちなみに通信方式もMACアドレスは少数の端末が存在するLAN内通信に適していますし、
IPアドレスはルーティングの仕組みを持ち大規模（世界中）ネットワークを効率よく通信できるようになっています。

回答No.2

Tacosan

2 だけ:
確かに「IPアドレスを与えてしまえば」MACアドレスを使う必要はありません.

ところで, DHCP って聞いたことはありませんか?

回答No.1

Mituba_Akebi

根本的でなかなか難しい質問ですね。

1.プライベートIPアドレス（192.168・・・、10.・・・など）にも、サブネットマスクがあるのでしょうか？
はい、あります。
クラスA(10.0.0.0)は255.0.0.0(/8)
クラスB(172.16.0.0)は255.255.0.0(/16)
クラスC(192.168.0.0)は255.255.255.0(/24)です。

さらに分割する必要性は多数の理由がありますが、まずセキュリティに関するものです。
サーバを配置するネットワークの範囲とクライアントPCを分けるなどで使用します。
これは重要な情報を扱っている部屋とそうでない作業を行う部屋を分けることと同等です。
また、アクセス制限も分けた単位で制御できるので管理もしやすくなります。
※同じネットワークでもアクセス制御ができるんじゃないかとも思いますが
　アクセス可能なIPアドレスに変更される事で回避される恐れがあります。

次の理由として無駄な通信の削減があります。
ノード(PCやサーバ・ルータなど)同士が通信する時は実際はIPアドレスだけで無く
MACアドレスを使用しますが、通信する最初の段階で送信元は宛先のMACアドレスを
知らないので同じネットワークのノード全員に「MACなに？」と聞く必要があるのですが
ネットワーク(サブネット)を大きな一つにすると多くのノードがそれぞれ「MACなに？」
と聞くことになり本来送りたいデータが送りにくくなります。そのためネットワークを
分けるなどの対応が取られます。

２．プライベートIPアドレスがあれば、MACアドレスは不要だと思うのですが・・・。
>グローバルIPとプライベートIPアドレスだけでネットワーク通信は可能だと思います。
確かに。。。

しかしIPv4もネットワークの歴史からすると端からあったわけではありません。
最初から存在すればも、しかしたらMACアドレスは不要になっていたかもしれませんね。

技術的な話ではIPアドレスを使用せずに通信するものもたくさんあります。
その際に各ノードを識別するために必要になります。たとえばDHCPなどです。
DHCPではIPアドレスを設定されていないノードがIPアドレスをもらいに行く
段階ではIPアドレスで通信できずMACアドレスのみで通信します。

疑問を持たれることはいいことですが、質問者様はもう少しそういうものかと
一旦鵜呑みで覚えられた方がいいかなと思います。

歴史の積み重ねでいろいろなプロトコルがありますが、それぞれのつながりのなかで
不効率な部分はたくさんあります。改善するには一斉にすべてを置き換える必要が
あったりと労力・コスト・リスクが発生しますがそれを担保・責任をとれる人はいません。