現実世界には無数の家が建っていますが、これらの家々を識別するにはどうすればよいでしょうか？　
そうです、住所ですね。住所があるからこそ、相手方へ宅配便を送れるのです。

では、ネットワークにも無数のコンピュータが接続されていますが、どうやって識別しましょうか？
そうです、IPアドレスです。IPアドレスは、住所と全く同じモデルです。

IPアドレスの正体とは、32Bitの数値データです。0か1が32個並んでいます。

IPアドレスの例：10110100101011010100110101001001

この32桁の数値は全部で4294967296種類の情報を表現できます。（2の32乗）つまり、42億台のコンピュータに、重複しない数列を渡せるということです。
ネットワークの世界では、このIPアドレスを用いて相手方のコンピュータやサーバーを探し出し、必要なデータを送出するのです。
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しかし生のIPアドレスは読みにくいですね。……なぜわざわざBitで表記する必要があるのでしょうか。IPアドレスは32Bitです。なので4Byteで表記すればよいのです。

1Byteは8個の0と1を持ちます。
8個の0と1では、256種類の情報を表現できます
00000000～11111111＝（256種類）
つまり、BitではなくByte（0～255）の整数でIPアドレスを表現できるということです。

つまり、213.192.255.0 のように表現することもできるということです。わかりやすくする為に1Byte毎に.を打ちました。
人間がコンピュータへIPアドレスを指定する時は、Byteを使います。
コンピュータはあらゆるデータを0と1へ変換しますから、勝手にIPアドレスへ変換してくれるのです。

ちなみにIPアドレスのオール0とオール1は特殊な機能を持っているのでコンピュータへ割り当てることはできません。
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ぶっちゃけどうでもいい話なのですが、IPアドレスにはクラスがあります。

IPアドレスは、ネットワーク部とホスト部に分類できるという性質があります。

つまり、10110100101011010100110101001001というIPアドレスがあった時、
101101001010110101001101（ネットワーク部） 01001001（ホスト部）

のように分類ができるということです。
この分類は、1Byte毎に行われます。

10110100（ネットワーク部）101011010100110101001001（ホスト部）
このように分割されたIPアドレスを、AクラスのIPアドレスと呼びます。


AクラスのIPアドレスは、ネットワーク部が1Byteしかないので、世界中で254種類の機関しか持てません。（オール01を除くので）IPアドレスを割り振る際には、コンピュータ1台につき1つずつ割り振るのではなく、機関や団体単位で割り振ります。その際、ネットワーク部を1つ割り振ります。仮に00000001を割り振ったとすると、残り3Byte分のホスト部は、00000001ネットワーク部を貰った機関が自由に使えます。
つまり、00000001.00000000.00000000.00000000～00000001.11111111.11111111.11111111 の範囲で00000001ネットワーク部を貰った機関がIPアドレスを割り振れるのです。

AクラスのIPアドレスは大量のコンピュータへIPアドレスを割り振る権利を持てるので、主に世界的な企業などが貰い受けます。

BクラスのIPアドレスは
1011010010101101（ネットワーク部）0100110101001001（ホスト部）
このようになっています。こちらは規模の大きい組織へ割り振られます。

CクラスのIPアドレスは
101101001010110101001101（ネットワーク部）01001001（ホスト部）
となっています。こちらはプロバイダなどへ割り振られ、その中のたった1つの数列がボク達のコンピュータへ割り振られます。

ちなみにIPアドレスがどのクラスかは、サブネットマスクを見れば分かります。
サブネットマスクはIPアドレスと全く同じ32Bitのデータです。IPアドレスとは別のデータですが、セットで扱います。

クラスAの場合、サブネットマスクには1が1Byte分立ちます
クラスBの場合、1が2Byte分立ちます。クラスCの場合、1が3Byte分立ちます。
サブネットマスクはIPアドレスの後ろに/で1の数を表す場合もありますし、1Byte単位で表現する場合、1が8個立っている状態は255を表すので、そのように表記するコンピュータもあります。

ご自身のコンピュータのIPアドレスやサブネットマスクを調べるには、コマンドプロンプトからipconfigと入力して下さい。


ボクのコンピュータのIPアドレスはクラスCのようですね。

ちなみにこれは余談です。頭の片隅にでも入れておいて下さい。

コンピュータの世界ではあらゆるデータが0と1で表現されます。
なぜなら、Bitがコンピュータの最小単位だからです。
コンピュータの内部では、最終的には電圧が高いか低いかでデータを表現します。

つまり、0(電圧が低い)か、1(電圧が高い)がコンピュータにとっての最小単位なのです。
では画像や音楽も0と1の集合体なのでしょうか？　そのとおりです。

このイラストを見て下さい。illust:江ノ木 椎茸
（https://pawoo.net/@shitakenoki）
この画像は362×272ピクセルの大きさです。ピクセルとは、1色を保存する単位です。


一番左上の1×1ピクセルを見てみましょう。


画像とは、大量のピクセルの集合体なのです。
更に拡大してみると、ブロックで表現されているのが分かりますね。


一番左上のピクセルは黒色ですね。画像を0と1で表現するのは厳しいかもしれませんが、黒色を表現するのはできそうです。

ところであなたが見ているこのディスプレイは光の三原色を用いて色を表現しています。赤、緑、青を重ねると白色に、光を当てなければ黒色になります。この光の当て具合を調整することで色を作ることができるのです。

つまり、黒色は、赤の当て具合0, 緑の当て具合0, 青の当て具合0 で表現できるのです。
黒色＝0.0.0　おや、いつの間にか数値に変換できましたね。
しかしまだ3桁もありますから、更に縮小して考える必要があります。

0.0.0の一番左側、赤色の0に着目しましょう。赤色の輝度（当て具合）を0～255とすると、(255でコンピュータへ最大出力を命じる）
0も含めて合計256種類の数値表現ができればよいのですね。（0～255=256種類）

ですが、0と1しか使えないとなると、2種類の表現しかできません（0～1＝2種類）
では、0と1の数を増やしてみてはいかがでしょうか？

1桁で表現しようとするのではなく、2桁で表現するのです。
0と1 と 0と1　つまり 00, 01, 10, 11 で4種類の情報を表現できますね(2×2)

このように桁を増やして256種類表現してみましょう。256種類表現するには

2の2乗が256になるまですればよいのですね。結果、2の8乗で256種類の情報を表現できます。8桁あればよいのですね。
つまり（00000000～11111111=256種類）なのです。

42.195kmも1km単位、1m単位、1cm単位、1mm単位へと縮小していけば、1mmで表すことができるのと同じですね。42.195km=42195000mm

このように、大きなデータも小さく分割していくことで、1Bit（0か1）へ変換できるのです。
ちなみに……
8Bit=1Byte
1024Byte=1MByte
1024MByte=1GByte
です。
それぞれBit（ビット）、Byte（バイト）、MByte（メガバイト）、GByte（ギガバイト）と読みます。
ごちゃごちゃしてきたときは、バイト系が大きいことを思い出してください。

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【2限目】ネットワークバイトオーダー
[難易度：★☆☆☆☆]　ネットワーク上に流れるデータの規則について学習します。

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今このWEBページを表示しているということは、あなたのPCはネットワークへ繋がっているということですね。

さて、ネットワークの世界には様々なコンピュータが接続されていますが、なぜどのコンピュータでWEBページを見ても同じページが表示されるのでしょうか？　なぜどのコンピュータでファイルをダウンロードしても同じデータを手に入れられるのでしょうか？
例えばIntelのCPUかARMのCPUかでバイト列の解釈方法は違います。
（バイト列とは、前回のビット列を1段階拡張させただけの概念です）

実はネットワークへアップロードされているデータはあるルールに基づいているのです。
そのルールのことをネットワークバイトオーダーと呼びます。
ネットワークバイトオーダーへの変換は簡単です。まともなAPIやライブラリであれば、変換用の関数が用意されているはずです。これから学習するWinSockやBSDSocketにももちろん搭載されています。

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