Classful と Classless の違い
Classless と Classful の違いについて
インターネットのプロトコル（IP）アドレスは、ネットワーク上でデバイスを識別するために使用される重要な要素です。IPアドレスの管理方法には、主に「Classful」と「Classless」の2つのアプローチがあります。これらは、IPアドレスをネットワークとホストにどのように分割するかの方法に関わるものであり、それぞれに特有の特徴と利点があります。本記事では、Classless と Classful の違いについて、詳細に説明します。
1. Classful アドレス指定
Classful（クラスフル）アドレス指定は、インターネット初期の頃に使用されていた方式で、IPアドレスを決められた範囲のクラスに分類して管理します。この方式では、IPアドレスは固定の「クラス」に分けられ、そのクラスに応じてネットワーク部分とホスト部分が決まります。
クラスの種類
Classful アドレス指定では、IPアドレスは以下の5つのクラスに分けられます：
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クラスA（1.0.0.0 ～ 127.255.255.255）：ネットワーク部は最初の8ビット（1オクテット）、ホスト部は残りの24ビット。
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クラスB（128.0.0.0 ～ 191.255.255.255）：ネットワーク部は最初の16ビット、ホスト部は残りの16ビット。
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クラスC（192.0.0.0 ～ 223.255.255.255）：ネットワーク部は最初の24ビット、ホスト部は残りの8ビット。
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クラスD（224.0.0.0 ～ 239.255.255.255）：マルチキャストアドレス。
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クラスE（240.0.0.0 ～ 255.255.255.255）：実験的な用途や予約されたアドレス。
これらのクラスに基づいて、ネットワーク部分とホスト部分が自動的に決まり、各クラスに対応したアドレス範囲内でIPアドレスが割り当てられます。例えば、クラスAでは最初のオクテットがネットワーク部分として使われ、残りの3オクテットがホスト部分として使われます。
クラスフル方式の特徴
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固定のクラス分け：アドレス空間があらかじめ決められたクラスごとに分割されるため、柔軟性に欠ける場合があります。
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アドレスの浪費：クラスAやクラスBのように、大規模なネットワークに割り当てられるIPアドレスが多すぎるため、アドレスの無駄遣いが発生することがあります。
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管理の簡便さ：クラスごとに規定があるため、ネットワークの管理は比較的簡単であったものの、現代のインターネットの規模には対応しきれなくなりました。
2. Classless アドレス指定
Classless（クラスレス）アドレス指定は、Classful アドレス指定の制約を克服するために導入された方式で、CIDR（Classless Inter-Domain Routing）という方法を用います。CIDRは、IPアドレスのネットワーク部分を柔軟に設定できるため、ネットワーク設計における柔軟性が大幅に向上しました。
CIDR（Classless Inter-Domain Routing）
CIDRでは、IPアドレスをサブネットマスク（ネットワークプレフィックス）とともに記述します。この方式では、IPアドレスのネットワーク部分とホスト部分を、必要に応じて任意のビット数で分割できます。たとえば、192.168.1.0/24のように表記し、/24 はネットワーク部が最初の24ビットを占めることを示します。
CIDRの導入により、従来のClassfulアドレス指定におけるクラスによる制約がなくなり、柔軟なアドレス割り当てが可能になりました。
クラスレス方式の特徴
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柔軟なネットワーク設計：CIDRを使用することで、必要なネットワークのサイズに合わせたIPアドレスを割り当てることができるため、アドレスの浪費が減少します。
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効率的なIPアドレスの利用：クラスレス方式では、ネットワーク部分とホスト部分の長さを自由に設定できるため、アドレスの無駄遣いを防ぎ、効率的な管理が可能です。
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インターネットルーティングの効率化：CIDRは、インターネット上のルーティングテーブルを効率的に管理するための重要な方法であり、インターネット上でのルート数を削減することができます。
3. Classful と Classless の違い
| 特徴 | Classful アドレス指定 | Classless アドレス指定（CIDR） |
|---|---|---|
| IPアドレスの分類方法 | 決まったクラス（A, B, C）で分類 | サブネットマスクに基づいて自由に設定 |
| 柔軟性 | 低い（クラスごとの制限がある） | 高い（必要に応じてアドレス空間を割り当て） |
| アドレスの効率性 | アドレスの無駄遣いが発生しやすい | より効率的にアドレスを使用 |
| ネットワークの管理 | 管理が簡単だが、スケーラビリティに欠ける | 管理が複雑だが、柔軟でスケーラブル |
| 使用状況 | 主にインターネット初期の頃に使用 | 現在のインターネットで広く使用されている |
4. まとめ
ClassfulとClasslessの違いは、主にIPアドレスをどのように分類し、管理するかにあります。Classfulアドレス指定は、初期のインターネットで使用されていた方式で、クラスごとにアドレスが固定されていましたが、現代のネットワークの規模には対応しきれませんでした。一方、Classlessアドレス指定（CIDR）は、IPアドレスの柔軟な管理を可能にし、インターネット上のアドレスの効率的な利用とルーティングの最適化を実現しました。
現在では、Classlessアドレス指定（CIDR）が主流となっており、インターネットの発展に伴うアドレス管理の効率化とスケーラビリティの向上に貢献しています。