私の混乱は、たとえば、クラスCのプライベートIP範囲を使用する場合、254のホストを許可することです。これは理論上の量ですか、それとも実際に254台のホストを持つことが可能ですか?
ホームネットワークに254台のホストがあると、ネットワークの速度が低下したり、ネットワークが正しく機能しなくなったりすることは間違いありませんか?
まず、90年代半ば以降、クラスフルアドレッシングは使用されていません。 EverythingがCIDRを使用するようになり、IPv4アドレス空間を/32
(2 ^(32-32)= 1から任意のサイズに分割できるようになりましたアドレス)から/0
(2 ^(32-0)アドレス)へ。 (古代の)クラスCネットワークに対応するsizeは、CIDRの/24
サブネットになります。
理論的な観点からは、任意のサイズ(2の累乗)のネットワークを使用できます。もちろん、あなたが正しく推測したように、ある時点で実際的な問題に遭遇することになるので、ネットワークに設計作業を行わなければなりません。
現在、ルーターは通常、単一のサブネット内のアドレス数を気にしません。彼らはそれらを正しい宛先にすべて転送します。ルーティングレベルで問題が発生する可能性があるのは、多すぎるサブネットがある場合です。サブネットをどんどん小さく分割して、IPv4の枯渇に対処しているため、企業が購入できた可能性があります過去に14個の使用可能なアドレスの単一の連続した/28
を使用していた場合、6個の使用可能なアドレスの2つの別々の/29
sをそれぞれ購入する必要があるかもしれません。
以前は単一の/16
(30年前はクラスBとして割り当てられていました)が1000 /26
sに分割される可能性があります。これは、ルーティングテーブルのエントリが1000増えることを意味します。これを数回(数千回)実行すると、テーブルがいっぱいになります。これにより、以前は 大規模な停止 が発生しましたが、再び発生する可能性があります。
これは、すべてのネットワークへのルートを知っている必要があるインターネットコアルーター上のパブリックにルーティング可能なアドレスでのみ重要です。自宅の「ルーター」は、デフォルトのルートを介してすべてを転送し、ISPにそれを処理させます。これはまた、一般にルーティングできないプライベートアドレスにはほとんど関係がありません。
言及した他の潜在的な問題は、単一のサブネット内のルーティングレベルの下に適用されます。ここで問題が発生する可能性があるのは、ブロードキャストドメインが大きすぎる場合です。ブロードキャストドメインは必ずしもサブネットと同じであるとは限りませんが、ほとんどの(特にコンシューマ/家庭)の目的では同じです。
ブロードキャストドメインが大きくなりすぎると、問題が発生する可能性があります。OSのARPテーブルがオーバーフローする可能性があります(Windowsではデフォルトで〜256、Linuxではデフォルトで〜1024、両方で調整可能)。これは、OSがIPアドレスに対応するMACアドレスを忘れ始めたことを意味し、すべてのホストにブロードキャストされるARP要求を送信することにより、それを再度検出する必要があります。ホストが多すぎると、ネットワーク帯域幅のかなりの部分がARP要求と応答によって使用されます。
また、ネットワークスイッチ(4つの「LAN」ポートとしてコンシューマールーターに組み込まれることが多い)は、フォワーディングテーブル(IPアドレスではなくMACアドレスに基づく)が固定サイズであるため、ホストが多すぎると少し不満を感じることがあります。どのポートに転送するかを忘れることができます。
幸いなことに(または設計上)、これらの問題は256ホストの北のどこかで発生する傾向があるため、単一のサブネット内の254が実行されることはおそらくありません。それらはare単一の/24
を使用するのではなく、通常/16
s間でルーティングすることになっている理由です。
/24
全体を割り当てるもう1つの利点は、DHCPで割り当てられたアドレス用にいくらか余裕があることです。最近のほとんどのホームネットワークでは、各ホストに静的アドレスが割り当てられていません。代わりに、DHCPサーバーによって選択され、一定期間予約されています。スマートフォンが1秒間切断するたびに新しいアドレスを取得するわけではありません。ネットワークがほぼいっぱいの場合、DHCPサーバーにアドレスのリサイクルをより早く開始するように強制します。
コンシューマールーターのほとんどのDHCPサーバーは、デフォルトで100アドレスのみのアドレスプールに設定されているため、プールサイズを調整するか、静的アドレスを割り当てることなく、254に到達することはありません。
結局のところ、グローバルレベルでIPv4の枯渇の問題がありますが、privateアドレス(3つの大きな範囲、/8
、/12
と/16
を組み合わせて使用すると、65000以上の/24
sを含めることができます)。それらを保存しようとする理由はほとんどないので、/24
を下回ることはありません。
また、必要に応じて、/24
で254台のホストをアクティブにすることができます。ほとんどのコンシューマールーター/スイッチおよびOSは、大部分は問題なく処理しますが、微調整(特にDHCP)が必要になる場合があります。
それらは単なる理論的なものではなく、実際の/具体的な制限です。テクノロジーの「境界を押し広げる」IPアドレッシングスキームについては何もないため、宣伝されているとおりに機能します。
Class-Cはホストアドレス指定に8ビットを使用するため、00000000〜11111111が実際の範囲(0〜255または256の序数値)です。それらの上位と下位の値は、ブロードキャストとルートIDのために予約されており、254の使用可能なアドレスが残ります。
IPアドレッシングは、パフォーマンスに影響を与えません。これは、ネットワークを実行しているハードウェアとソフトウェアによって完全に決定され、IPアドレス指定スキームとは関係ありません。