クラスレスアドレッシング (クラスレスアドレッシング) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

クラスレスアドレッシング (クラスレスアドレッシング) の読み方

日本語表記

クラスレスアドレッシング (クラスレスアドレッシング)

英語表記

Classless Inter-Domain Routing (クラスレス・インター・ドメイン・ルーティング)

クラスレスアドレッシング (クラスレスアドレッシング) の意味や用語解説

「クラスレスアドレッシング」とは、インターネットプロトコル（IP）アドレスをより効率的に割り当て、ネットワークルーティングを最適化するために考案された技術概念である。これは、かつてのIPアドレスの割り当て方法であった「クラスフルアドレッシング」が抱えていた様々な問題点を解決するために導入され、現代のインターネットを支える基盤技術の一つとなっている。具体的には、CIDR（Classless Inter-Domain Routing、サイダーと読む）という技術として実装されている。 この技術が登場する以前、IPアドレスはネットワークの規模に応じてA、B、Cという三つのクラスに分類され、それぞれに割り当てられるネットワークアドレスの範囲と、一つのネットワーク内で利用できるホストアドレスの数が固定されていた。例えば、Aクラスは非常に大規模なネットワーク、Bクラスは中規模、Cクラスは小規模なネットワーク向けと定義されていた。このクラスフルアドレッシングは、IPアドレスの管理を単純化する利点があった一方で、深刻な問題を引き起こしていた。 最も大きな問題は、IPアドレスの枯渇と非効率な利用であった。例えば、ある組織が中規模のネットワークを必要とする場合、Bクラスアドレスを割り当てられることが多かった。しかし、Bクラスアドレスは一つのネットワークで約6万5千台ものホストを収容できるため、実際にその規模のホストを利用する組織は稀であり、多くのIPアドレスが無駄になっていた。逆に、Cクラスアドレスでは約250台のホストしか収容できず、これでは小さすぎるという場合も多かった。このように、固定されたクラス分けでは現実のネットワーク要件に柔軟に対応できず、結果として利用されないIPアドレスが大量に発生し、IPアドレス空間全体の枯渇を加速させていた。 また、クラスフルアドレッシングはルーティングテーブルの肥大化も招いた。ルーターは、到達可能なすべてのネットワークの情報をルーティングテーブルに保持する必要があるが、クラスフルでは異なるネットワークアドレスを一つにまとめることが難しく、インターネット上のネットワーク数が増加するにつれて、ルーターが管理すべき経路情報が爆発的に増加した。これはルーターの処理能力に大きな負荷をかけ、インターネット全体のパフォーマンス低下につながる懸念があった。 これらの問題を解決するために登場したのが、クラスレスアドレッシング、すなわちCIDRである。CIDRの核心は、IPアドレスの「ネットワーク部」と「ホスト部」の境界を柔軟に変更できる点にある。従来のクラスフルアドレッシングでは、IPアドレスのどのビットまでがネットワーク部で、どのビットからがホスト部であるかがアドレスの最初の数ビットによって固定的に決定されていたが、CIDRでは「サブネットマスク」と呼ばれる32ビットの数値を使って、その境界を動的に指定する。 サブネットマスクは、IPアドレスのネットワーク部に対応するビットをすべて「1」にし、ホスト部に対応するビットをすべて「0」にしたものである。例えば、「255.255.255.0」というサブネットマスクは、IPアドレスの最初の24ビットがネットワーク部であることを示す。クラスレスアドレッシングでは、このサブネットマスクをIPアドレスとセットで扱うことで、ネットワークの規模を細かく制御することが可能になる。この可変長のサブネットマスクの利用は、VLSM（Variable Length Subnet Mask、可変長サブネットマスク）とも呼ばれる。 CIDRでは、IPアドレスとサブネットマスクを簡潔に表現するために、「IPアドレス/プレフィックス長」という表記を用いる。例えば、「192.168.1.0/24」という表記は、IPアドレスが「192.168.1.0」で、最初の24ビットがネットワーク部であることを示す。この「/24」の部分がプレフィックス長であり、サブネットマスクの「1」が連続するビット数を意味する。これにより、ネットワーク管理者は必要に応じて「/25」や「/27」といったより短いプレフィックス長を使ってネットワークをさらに分割したり、逆に「/22」のように複数の小さなネットワークをまとめて表現したりすることが可能になる。 この柔軟性がもたらす最大のメリットの一つは、IPアドレスの利用効率の劇的な向上である。組織が必要とする正確な規模に合わせてネットワークを設計できるため、無駄なIPアドレスの発生を最小限に抑えることができる。これにより、限られたIPv4アドレス空間をより長く有効に活用できるようになった。 もう一つの重要なメリットは、ルーティングテーブルの集約（Route Aggregation、またはSupernetting）が可能になったことである。これは、複数の連続した小さなネットワークを、より大きな一つのネットワークとしてルーターに登録できる機能である。例えば、あるプロバイダが「203.0.113.0/24」から「203.0.113.255/24」までの一連のネットワークアドレスを持っている場合、これらをまとめて「203.0.113.0/23」として表現し、一つのエントリとしてルーターに登録できる。インターネットの基幹ルーターは、この集約されたルート情報だけを知っていればよく、特定の小さなネットワークへのトラフィックは、プロバイダ内のルーターが詳細な経路情報に基づいて転送する。これにより、インターネット全体のルーティングテーブルのサイズが大幅に削減され、ルーターの負荷が軽減され、ルーティング処理が高速化される。 クラスレスアドレッシングにおけるルーティングの際には、「最長一致ルール（Longest Match Rule）」が適用される。これは、ルーターが宛先IPアドレスを検索する際、ルーティングテーブル内に複数の経路情報が存在する場合、その宛先IPアドレスとネットワークアドレスのビットが最も長く一致する経路（つまり、最も具体的な経路）を優先的に選択するというルールである。このルールがあるからこそ、集約された広範なルートと、特定のサブネットへの詳細なルートが共存し、正しくトラフィックが転送される。 このように、クラスレスアドレッシングは、IPアドレスの効率的な利用と、インターネットルーティングの効率化という二つの大きな課題を解決し、今日のインターネットの拡大と安定運用に不可欠な技術となっている。これにより、IPアドレスの割り当てにおける柔軟性が増し、アドレス空間の無駄を削減しつつ、ルーティングシステムの負荷を軽減することが可能になったのである。