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コンピューターの住所


 どうもこんばんはライネです。

 インターネットではデータをパケットと呼ばれる小分けされた情報で通信し、
 さらにプロトコルというルールにのっとっているというところまでは説明しました。


 今日はデータを送る時の住所の書き方を見ていきましょう。
 手紙も電話もインターネットも、基本的には皆が別々の住所なり番号なりを持っているから、
 目的の相手に向けて情報を送れるし、情報を受け取れるわけです。


 例えば手紙について考えてみましょう。
 郵便局のサイトで国際郵便での宛名の書き方を調べてみると、
 
国際郵便の宛名

 ①氏名、②建物名・部屋番号、③住所番号、④都市名、⑤郵便番号、⑥国名の順で書くこと。
 宛先の国で使われている言語で書くこと。
 国名は大文字で書くこと。
 
 という説明されています。
 ある意味、これもプロトコルなのでしょう。
 日本国内での住所の書き方とはだいぶ違いますね。


 とはいえ住所は地名があればいいので、困ることはないのですが、
 電話やインターネットでは数に限りがあるようです。

 電話の場合、国内の固定電話では10ケタ、携帯電話では11ケタの番号が使われています。
 固定電話の一番初めは「国内への電話であることを示す0」が使われるので、残り9ケタ。
 つまり、固定電話は9億9999万9999個までしか存在しないわけです。
 日本の人口が1億3千万人居ないくらいなので、よっぽどのことが無ければ大丈夫のようです。

 
 なお、他の国に電話を掛ける場合は、さらに頭に国を示す番号を使うので、
 あとはその国の中の問題になります。 
 人口が10億人を超えている中国あたりでは9ケタだと厳しいのかもしれません。



 問題はインターネットでして、インターネットの場合は、
 国を越えて同じルールで通信するので、
 全世界の全てのコンピューターに同じルールの番号を割り振らないといけません。


 現在では「IPv4(インターネット・プロトコル・バージョン4)」という物が使われていて、
 「8ビット(1オクテット)」を4個合わせたものが使われているそうです。

 詳しい説明は明日することにして、ざっくり言ってしまえばこの方法では
 約43億個のコンピューターをつないだら、限界になってしまうらしく、
 「IPv6」という新しい方法が考案されているようです。
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IPv4では枯渇するってどういうこと?


 どうもこんばんはライネです。
 今日は8ビット(1オクテット)について説明します。

 まず1ビットというのは、コンピューター内で使われる最小単位で、
 2進法で言うと「0か1」かを表現しているのだそうです。

 この辺りについては以前、コンピューターについて調べたときに「2進法
 としてまとめてあるので、そちらをご覧ください。


 ようするに1ビットは旗を持った人が1人いて、
 「その人が旗を上げるか下げるかの違い」の情報というわけです。
 今回は8ビットが登場するので、8人の旗上げチームというわけですね。

8ビットとは


 さて、8人の旗上げパターンを全て描いているととんでもない時間になってしまうので、
 「旗を上げている時は緑、下げている時は白」としてまとめてみましょう。

8ビットのパターン


 それでも大きな図になるので、詳細は拡大してご覧ください。
 その結果、全員が旗を下げている0の時も合わせて、256通りのパターンがあるようです。

 つまり、8ビットでは256個の違い、今回のテーマでは住所を示すことができるわけです。
 世界中のコンピューターが200個くらいならそれでも足りるわけですが、
 そんな数では絶対に無理なので、「IPv4」では8人組が4セット、
 つまり36人の旗上げチームでパターンを表示します。

 1ビットでは「0か1」かの2通り、これが8ビットだと、2を8回かけて256通りでしたので・・・

2の8乗


 36ビットの場合は2を36回かけると・・・

4オクテット

 確かに約43億通りのパターンができるわけですね。
 ところが、地球上の全ての人が1台コンピューターを持つとそれだけで70億個の住所が必要になります。
 確実に足りなくなる可能性が目に見えているので、すでに「IPv4」の43億と言う数字には
 限界が見えているわけです。

 というわけで明日は「IPv6」の登場です。

IPv6は枯渇しない(たぶん)


 どうもこんばんはライネです。
 今日はIPv6の登場です。


 IPv4の時は8人の旗上げチームが4つでコンピューターの住所を決めていました。
IPv4と6

 それに対し、IPv6では、16人の旗上げチームが8つも登場するそうです。


 

 なんだ、それだけの違いか。
 と、思ったそこのあなた。

 確かにそれだけの違いなのですが、組み合わせの数はとんでもないことになります。
 IPv4の時の旗上げメンバーは総勢32人で、
 一人当たりのパターンが「0か1」の2パターン、2の32乗で約43億でした。
43億


 ではIPv6の場合はどうなるかと言うと・・・
2の128乗
 ・・・・。
 エクセルの限界を突破してしまって、計算できません。
 15ケタ以上は0になってしまうのだそうです。
 ケタの数だけで言うと39ケタという膨大な数字になってしまうようです。

340澗


 膨大な数字過ぎて変換できない文字まで出てきてしまうのですが、
 日本語で言うと、約「340澗(かん)」というイマイチイメージのしようがない数字です。
  
 IPv4のだいたい8穣倍の数で、地球の全人口の4.8穣倍なのですが、
 そもそも穣というケタも普通の数字ではありません。
 
 全人類が一人につき何万個パソコンを持っていたとしても、
 絶対にインターネットの住所表示に困ることが無いくらいの数。
 ということはわかるのですが、余りに巨大な数過ぎて考えるのも難しいですね。

16進法の書き方


 どうもこんばんはライネです。
 IPv4とIPv6の違いは理解できたでしょうか。

 ちなみに、IPv4では0と1が32個、IPv6では128個必要になってしまうので、
 住所を書く時には少し短く書く方法が使われるのだそうです。


 IPv4の場合は、8ビットを10進法で表して4つで書きます。

IPv4は8ビットが4こ

8ビットを10進法で書く

 つまり、0~255までの数字を4つで表現します。
 「123.255.0.1」みたいな感じです。

 
 問題はIPv6でして、こちらをIPv4と同じ方法で書くと、
 16ビットを10進法で表すことになるので、0~65535までの数字8個になってしまいます。

IPv6は16ビットが8こ


 「12345:65535:0:1:54321:0:1:33333」みたいな感じです。
 これでもいいような気がするのですが、
 10進法ではなく、「16進法」という不思議な数え方を使うのだそうです。


 16進法はコンピューターの世界では割とメジャーな方法なのだそうですが、
 どんなものなのでしょうか。

16進法
 ざっくり言うと、0~9までの10個の数字を使って、9の次は1ケタ増えるのが10進法です。
 ということは16進法は16個の数字を使う訳ですが、字が足りません。
 そこで、一般的にはA~Fが10~15の代わりとして使われるのだそうです。


 つまり、16進法での「10」は、10進法での「16」なわけです。
 また、10進法で「15」は16進法では「F」と書くことができるわけです。

 パッと見てもわかりにくいのですが、65535は「FFFF」となるので、
 16進法を使えば4ケタの数字が8個と、10進法のときに比べて8個だけ数字を省略できるわけです。

電話でインターネット


 どうもこんばんはライネです。
 今日はインターネットのつなげ方に関するお話です。


 今ではインターネットは専用の回線につないで使っているらしいのですが、
 どうやら昔は電話回線を使ってインターネットをしていたのだそうです。

 確かに電話回線といっても実際に送っているものは音を電気に変えているわけですので、 
 情報を送る分には使えると思うのですが、元々インターネット用に作られているわけではないので、
 今から考えるととてつもなく不便だったのだそうです。

 というわけで、どのあたりが不便か見ていきましょう。


 まずは電話回線ですので、インターネットにつないでいる状態では電話が使えません。
 今では皆が携帯電話を持っているので家の電話が使えなくても不便ではありませんが、
 当時は各家に1つの電話回線という状態だったらしく、
 電話がかかってくるときにはインターネットを使わないようにするという、
 家庭内ルールが採用されていたのだそうです。


 そして電話回線ですので、当然ながら電話料金がかかります。
 仮に1分10円で使っていたとしても1時間600円を30日続けたら1万8千円!
 当時のインターネットは電話料金に怯えながら使うのが主流で、
 先ほどの事情とあわせ、1日中繋ぎっぱなしにすることは出来なかったのだそうです。


 さらに電話回線はインターネットを使うために作られたものではないので、
 基本的に回線速度そのものが遅かったのだそうです。

 最高速度で56K「bps」だったとあるのですが、
 「bps(ビットパーセカンド)」とは1秒間に何ビット通信できるかと言う数字です。
 なお、30分のアニメを録画すると、画質にもよりますがだいたい1ギガバイトくらいになります。
 
 1バイトが8ビットですので、1キロバイトは8キロビット、
 1ギガバイトは1,000,000キロバイトなので、 8,000,000キロビットとなります。
 ということは、インターネット経由で1本アニメを見ようと思ったら、
 だいたい40時間通信してやっと見られる計算でしょうか。

 通信料を1分10円だとすると40時間で2万4千円!
 DVDを買った方が安いですね。
プロフィール

ライネ

Author:ライネ
ライネと申します。
先生の家に居候するラザフォード人です。
現在この世界のことを勉強中。
リンクとかもろもろ含めて商業的利用以外ならご自由にどうぞ。面白そうな企画には飛び乗ります。

合言葉は「真面目な事を不真面目に!」
記事の真偽は自己責任でお願いします。

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