ネットワーク通信において、同一セグメント内でのデータ転送のために、まず宛先IPアドレスが同一セグメント内かどうかを判別することが重要です。従来のクラスフルIPアドレス（A, B, Cクラス）では、サブネットマスクが固定されていましたが、現在ではクラスレスIPアドレス（CIDR）が主流となり、IPアドレスの区分けがより柔軟に行われています。では、クラスレスIPアドレスの環境下で、どのように同一セグメントを判定するのでしょうか。
1. クラスレスIPアドレスとCIDR
クラスレスIPアドレス（CIDR: Classless Inter-Domain Routing）は、IPアドレスとサブネットマスクを組み合わせてネットワークの区切りを指定する方式です。CIDRでは、サブネットマスクが任意のビット長で指定されるため、従来のAクラス、Bクラス、Cクラスのような固定されたネットワークサイズではなく、柔軟にネットワークを構成できます。
例えば、IPアドレス「192.168.1.0/24」といったCIDR表記では、ネットワークの最初の24ビットがネットワーク部となり、残りのビットがホスト部になります。このように、CIDRではネットワークサイズが可変であるため、同一セグメントの判断方法も変わります。
2. 同一セグメントの判定方法
同一セグメントかどうかを判断するためには、宛先IPアドレスと送信元IPアドレスが同じネットワークに属しているかを判別する必要があります。このためには、IPアドレスとサブネットマスクを使って、次の手順で判定します。
- 宛先IPアドレスと自分のIPアドレスに対して、AND演算を行う: 送信元IPアドレスと宛先IPアドレスを、サブネットマスクに従ってAND演算します。
- 結果を比較: AND演算で得られた結果が、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスで一致する場合、同一セグメント内にあると判定されます。
- 一致しない場合: 同一セグメント外であるため、ARP（Address Resolution Protocol）を使用してMACアドレスを解決する必要があります。
このように、CIDR環境でも、送信元と宛先が同一のネットワーク内にあるかどうかを判定することができます。
3. ARPと同一セグメント内の通信
ARPは、同一セグメント内での通信において、IPアドレスをMACアドレスにマッピングするためのプロトコルです。同一セグメント内であれば、ARPを使用して宛先のMACアドレスを取得し、その後、データを送信します。もし宛先が同一セグメント外であれば、ルーターを経由して通信が行われます。
ARPの動作において重要なのは、宛先IPアドレスが同一セグメントかどうかを正確に判定することです。CIDRでは柔軟なネットワーク設定が可能なため、ARPを使用する前に正しいセグメント判定が求められます。
4. まとめ
現在のネットワークでは、クラスレスIP（CIDR）が主流となり、同一セグメントの判定方法が柔軟に変化しました。宛先IPアドレスと送信元IPアドレスが同一セグメント内かどうかを判断するためには、IPアドレスとサブネットマスクを用いてAND演算を行い、その結果を比較することが重要です。ARPを用いて同一セグメント内で通信を行う際も、この判定が基本となります。
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