ホストアドレス

読み：ほすとあどれす　／　英語表記：host address

IP・IPv6

IPv4アドレスのうち、ネットワークの中の個々の機器を識別するホスト部の値。IPv4アドレスaとサブネットマスクmから、a AND (NOT m)で求められる。

イマシルちゃんの解説

IPv4アドレスには、どのネットワークに属するかを示すネットワーク部と、その中の機器を区別するホスト部があるんだ。
その機器を区別する部分の値を、この記事ではホストアドレスと呼ぶよ。
境目を示すサブネットマスクは、取り出す位置を決める型紙のように使えるんだ。
まずマスクの各ビットを反転するNOT演算で、残したい側だけが1になるようにするよ。
次にIPv4アドレスとAND演算をするんだ。
ANDは両方が1のときだけ1になる計算だから、ネットワークを示す部分が0になり、機器を区別する部分だけを取り出せるよ。

より深い解説

定義

IPv4アドレスは、上位のビットのネットワーク部と、下位のビットのホスト部からなる。ホスト部は、同じネットワークに属する機器（ホスト）を互いに区別するための部分である。ホスト部の値、またはネットワーク部を0にしてホスト部だけを残したアドレスを、ホストアドレスと呼ぶ。

どこまでがネットワーク部かは、サブネットマスク（またはプレフィックス長）で決まる。サブネットマスクは、ネットワーク部のビットが1、ホスト部のビットが0になっている。

ビット演算による求め方

IPアドレスをa、サブネットマスクをmとすると、次のように求められる。

求めるもの	式	考え方
ネットワークアドレス	a AND m	マスクの1の部分（ネットワーク部）だけを残す
ホストアドレス	a AND (NOT m)	マスクを反転させ、ホスト部だけを残す
ブロードキャストアドレス	a OR (NOT m)	ホスト部をすべて1にする

プログラムの演算子で書くと、ホストアドレスは a & ~m、ブロードキャストアドレスは a | ~m である。

AND（論理積）は「両方が1のときだけ1」なので、0と組み合わせたビットは必ず0になり、1と組み合わせたビットは元の値が残る。ここから、AND演算は「1のビットの位置だけを取り出す」ふるいとして使える。

計算例

IPアドレス 192.168.10.75、サブネットマスク 255.255.255.192（/26）の場合（第4オクテットだけ）

	2進数	10進数
a（IPアドレス）	01001011	75
m（サブネットマスク）	11000000	192
NOT m	00111111	63
ネットワーク部	01000000	64
ホスト部	00001011	11
ホスト部をすべて1	01111111	127

ネットワークアドレス 192.168.10.64、ホストアドレス（ホスト部の値）11、ブロードキャストアドレス 192.168.10.127 となる。ネットワークアドレスとホスト部の値を足すと、元のIPアドレスに戻る（64 + 11 = 75）。

間違えやすい式

式	結果
~a & m	IPアドレスを反転させたもののネットワーク部。意味のない値
~a \| m	意味のない値
a & ~m	ホストアドレス（正しい）
a \| ~m	ブロードキャストアドレス

反転させるのは、IPアドレスではなくサブネットマスクのほうである。

ホスト部のビット数と使えるアドレス数

ホスト部のビット数をnとすると、ホストに割り当てられるアドレスの数は 2^n − 2 である。ホスト部がすべて0（ネットワークアドレス）と、すべて1（ブロードキャストアドレス）は、ホストに割り当てられないためである。

プレフィックス長	ホスト部のビット数	割り当てられるホスト数
/24	8	254
/26	6	62
/28	4	14
/30	2	2

IPv6の場合

IPv6では、ホスト部に当たる部分をインタフェースIDと呼び、通常は下位の64ビットである。上位の64ビット（プレフィックス）がネットワークを表す。

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