【初心者用】CCNA学習＃6
今回は、いままで学習をしていた進数について、まとめていきたいと思います。
いままでの、内容でも軽く触れていましたが、コンピュータの世界の文字は０と１のみでできています。
これを２進数といいます。
1. データの送られる仕組み（復習）
・コンピュータはどんな情報も２進数のデータ（０と１を組み合わせた数値データ）に変換して扱います。
２進数データはバイナリデータとも言います。
・２進数データを送信する際は電気信号に変換します。
・人間にわかる情報→２進数データ→電気信号→２進数データ→人間にわかる情報といった順番で伝達されていることを理解してください。
2. IPアドレスの概要（復習）
・IPアドレスにはバージョンが存在しています。
最も普及しているのが、IPv4ですが、IPv4は割り振ることのできる。
アドレスに限界がきており、（ＩＰアドレス枯渇問題）その解消のためにIPv6の普及が進められています。
・IPv4においてIPアドレスは32ビット持ち、ネットワークのアドレスを表すネットワーク部と個々のノードのアドレスを表すホスト部で構成されます。
ＩＰアドレスは１０進数で構成されています。
インフラエンジニアは業務上２進数で構成されている数字を１０進数に変換したり、１０進数で構成されている数字を２進数に変換することが非常に多いです。
ＩＰアドレスは今後もずっとでてきますので、本日は頑張って勉強していきたいと思います。
2-1. １０進数
０～１０の１０種類の数値文字で表現します。（０１２３４５６７８９１０）
※日常でよく使っている数字
2-2. ２進数
０〜１で数字を表します。
例）
・０（１０進数）→０（２進数） ・１（１０進数）→１（２進数） ２（１０進数）→１０（２進数）
・３（１０進数）→１１（２進数）・４（１０進数）→１００（２進数）
2-3. ２進数から１０進数に変換する方法
１の位→２の位→４の位→８の位→１６の位→３２の位→６４の位→１２８の位と増えていきます。あまりぴんと来ないと思いますが、
（上記の数字）
１ ０ ０ １ １ ０ １ ０
１２８ ６４ ３２ １６ ８ ４ ２ １０の数字のところは無視をし、各位の数値を足します。
上記の数字で計算すると、
１２８の位が１つ、１６の位が一つ、８の位が１つ、２の位が１つになるので
１２８＋１６＋８＋２＝１５４
２進数から１０進数に変換すると１５４になることがわかりました。
問題
問1
１１０１１１０１１（２進数）を１０進数に変換してください。
答え １＋２＋８＋１６＋３２＋１２８＋２５６＝４４３（１０進数）問2
１０１０１０１１０１１０１（２進数）を１０進数に変換してください。
答え １＋４＋８＋３２＋６４＋２５６＋１０２４＋４０９６＝５４８５2-4. １０進数から２進数に変換する方法
４）
残り４
４の位を１つ使う （４－４＝０）
１２８の位 ６４の位 ３２の位 １６の位 ８の位 ４の位 ２の位 １の位
１ ０ １ ０ １ １ ０ ０
１７２（１０進数）は１０１０１１００（２進数）で表すことができます。
練習問題
１２３（１０進数）を２進数に変換してみてください。
答え
６４の位が１つ （１２３－６４＝５９）
３２の位が１つ （５９－３２＝２７）
１６の位が１つ （２７－１６＝９）
８の位が１つ （９－８＝１）
１の位が１つ （１－１＝０）
６４の位 ３２の位 １６の位 ８の位 ４の位 ２の位 １の位
１ １ １ １ ０ ０ １
１１１１００１（２進数）2-5. 桁とパターン
２進数を５桁で表すことのできる数値は何パターンあるでしょうか。
２×２×２×２×２×＝３２パターンになります。
3. MACアドレス（復習）
・MACアドレスはコンピュータのNICやネットワーク機器の各ポートに対して製造時に重複なしに付与された番号になります。
フレームの送信元や宛先を識別するためにデータリンク層（レイヤ２）で利用されます。
・物理アドレスといい、ハードウェアアドレスとも呼ばれます。
3-1. １６進数
上記のように考えます。
ではD２６A（16進数）を１０進数で表してみましょう。
D ２ ６ A
4096の位 256の位 16の位 1の位
4096×１３（D）＋２５６×２＋１６×６＋１×１０（A）＝５３８６６（１０進数）
補足１６進数の数値を表記するときは、先頭に「0x」をつけるので、覚えておきましょう。
２進数⇔１６進数の変換
２進数から１６進数への変換はとても簡単です。
2進数：０００１ １１００ １０１１
10進数： １ 12 11まずは、４桁ずつ分けます。
16進数： １ C(12) B(11)上記のように考える事が出来ます。
練習問題
1011010110（2進数）を１６進数に変換してください。
右から４桁ずつ分けて、足りない部分には０を付け足します。
2進数：００１０ １１０１ ０１１０
10進数： ２ １３ ６
16進数： ２ Ｄ ６
答え 0x2D6になります。続いて１６進数から２進数への変換問題です。
問題
0xABCを２進数に変換してください。
16進数： A(10) B(11) C(12)
2進数：8と2の位が一つ 8と2と1の位が一つ 8と４の位が一つ
１０１０ １０１１ １１００
答え １０１０１０１１１１００（2進数）になります。IPv4の考え方の際に必要になってきますので、上記の内容を必ずマスターしましょう。
下記にIPについてのまとめも記載しておきましたので、目を通して、もう一度理解を深めてください。
3-2. IPについての復習
IP
・（Internet protocolol）はネットワーク層・インターネット層で中心的な役割を担うプロトコルになります。
IPアドレスを使用してエンドツーエンドの通信を可能にします。
・IPアドレスは広いネットワークの世界における住所のようなもので、世界中で重複しないように設定されています。
MACアドレスとちがい、個々のノードに付与されるIPアドレスは状況によって変化します。
IPヘッダ（IPv4）の詳細</h4>
・IPヘッダ（IPv4）はエンドツーエンドの通信で肝となる「送信元IPアドレス」「宛先IPアドレス」だけでなく、データの送信過程において必要になる情報をフィールドとして多数持ちます。
・IPヘッダを構成するフィールドのうち、軸となるものは全部20ﾊﾞｲﾄで定義されています。
テストやデバッグなどの特殊な状況は「オプション設定」として最大40ﾊﾞｲﾄIPヘッダに情報を定義することができます。