こんにちは、ラワンセ 遠藤(ネットワークエンジニア)です。
ネットワークの基礎を学ぶシリーズの補講として、今回は「2進数とIPアドレス」について解説していきます。

これまでIPアドレスについて説明してきましたが、その中で「255.255.255.0」や「/24」といった表現が登場しました。
これらは次回以降で詳しく扱いますが、理解するためには「2進数」の考え方が必要になります。

今回は、ネットワークを学ぶ上で避けて通れない2進数について、初心者向けにできるだけ分かりやすく説明していきます。

■問題

コンピュータが内部で扱っている数値の形式はどれか？

■選択肢

A. 10進数
B. 16進数
C. 2進数
D. 8進数

■回答

C. 2進数

■解説

コンピュータは内部ですべてのデータを「0」と「1」で扱っています。
この「0」と「1」だけで数値を表現する仕組みを2進数と呼びます。

私たち人間が普段使っているのは10進数です。
10進数では、0〜9まで使ったら桁が上がります。
例えば、8 → 9 → 10というように増えていきます。

一方で2進数では、使える数字が「0」と「1」しかありません。
そのため、0 → 1 → 10 → 11 → 100というように増えていきます。

このように、コンピュータは0と1だけを使って、文字や画像、ネットワーク通信などあらゆる情報を処理しています。

□なぜコンピュータは2進数を使うのか

コンピュータの内部では、電気が「流れている」「流れていない」という2つの状態で動いています。

この2つの状態を、
電気が流れている → 1
電気が流れていない → 0
として扱うことで、安定して情報を処理できるようになっています。
そのため、コンピュータは2進数を使って動いています。

□IPアドレスも内部では2進数

私たちが普段見ているIPアドレスは10進数ですが、コンピュータ内部では2進数として扱われています。

例えば、192.168.1.10というIPアドレスは、内部では次のような2進数として処理されています。

11000000.10101000.00000001.00001010

人間には非常に読みにくいため、普段は10進数で表示されているだけです。

□bitとは何か

2進数の1桁を「bit（ビット）」と呼びます。

例えば、

1
0
1
1

この1つ1つが1bitです。

ネットワークでは「100Mbps」や「1Gbps」のように、bitという単位が頻繁に登場します。(bpsはbit per second の略なので、bitが隠れています)
今後も非常によく使う単位なので、ここで覚えておきましょう。

□初心者ポイント

「2進数を全部暗記しないといけないの？」と思うかもしれませんが、最初はそこまで気にしなくて大丈夫です。

まずは、コンピュータは0と1で動いている、IPアドレスも内部では2進数で扱われているというイメージを持つことが大切です。

□もう一歩理解を深める

IPアドレスは、最終的にはコンピュータ内部で2進数として比較・計算されています。

そのため、サブネットマスクやCIDR表記を理解する際にも、2進数の考え方が重要になります。

このあたりを理解するために、次回は「オクテット」について解説していきます。
IPアドレスがなぜ4つに区切られているのか、そして255という数字がなぜ登場するのかを理解していきましょう。

■まとめ

コンピュータは2進数で動いている
2進数は0と1だけで数値を表現する仕組み
IPアドレスも内部では2進数で扱われている
bitは2進数の1桁を表す単位

□今後について

次回の補講では「オクテット」について解説していきます。
IPアドレスとサブネットマスクを理解する上で重要な内容なので、引き続き順番に学んでいきましょう。

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