1988年、石油関連企業のハリバートン社は1,670万個ものパブリックIPアドレスを所有していました。これは当時、中国全土に割り当てられていたIPアドレスの総数よりも多い数字です。

この極端なアドレスの偏りは、初期のインターネットが「クラスフルモデリング（Classful Networking）」という制度を採用していたために生じました。ネットワークの黎明期、エンジニアたちは将来世界中で何百億台ものスマートフォンやPCがネットに接続される未来を予測できていませんでした。

現在のネットワーク構造やルーターの動作原理を正しく理解するには、かつて運用されていたIPアドレスのクラス制度と、それがなぜ廃止されたのかを知る必要があります。

1981年の設計図：クラスフルネットワークの誕生

1981年9月、IETF（Internet Engineering Task Force）はRFC 791を公開し、IPv4の標準仕様を策定しました。当時のルーターはメモリー容量がわずか数キロバイトしかなく、CPUの処理能力も極めて低い時代でした。ルーターがパケットの転送先を高速に判断するためには、単純で効率的な仕組みが必要だったのです。

そこでエンジニアたちは、32ビットのIPv4アドレスをネットワークIDとホストIDの2つに分割する手法を考案しました。

ネットワークID：郵便番号のような役割を果たし、パケットがどの物理ネットワーク宛てかを示します。
ホストID：番地や部屋番号のような役割を果たし、そのネットワーク内の特定の端末を指定します。

ルーターが巨大な検索テーブルを参照せずに済むよう、アドレスの先頭ビット（Leading Bits）を見るだけで、そのアドレスがどの規模のネットワークに属しているかを即座に判別できるようにしました。これが Class A、B、C、D、E の5つのクラス分類です。

Class A、B、C：3つの主要クラスの構造

IPv4アドレスは、8ビットずつドットで区切られた4つのオプテット（例：192.168.1.1）で構成され、全体で $2^{32}$（約42億9,000万）個のアドレスが存在します。このうち、端末間通信（ユニキャスト）に使われたのが Class A、B、C です。

Class A：超大規模ネットワーク向け

巨大な国家機関や超大型企業向けに設計されたクラスです。先頭の1ビットは必ず 0 に固定されています。

第1オクセットの範囲：1 〜 126（二進数：00000001 〜 01111110）
ネットワークビット数：8ビット（デフォルトマスク：255.0.0.0 または /8）
ホストビット数：24ビット
最大ネットワーク数：126個
1ネットワークあたりの最大ホスト数：$2^{24} - 2 = 16,777,214$ 台

計算式で 2 を引く理由は、ホストビットがすべて 0 のアドレスは「ネットワークアドレス自体」を表し、すべて 1 のアドレスは「ブロードキャストアドレス」として予約されているためです。

初期の通信業界では、IBM、Ford、MIT（マサチューセッツ工科大学）、スタンフォード大学などが Class A ブロックを無償で取得しました。MIT 1校だけで、1,670万個ものパブリックIPを所有していたことになります。

Class B：中規模企業や大学向け

Class B は、大企業の拠点や州立大学などに割り当てられました。先頭の2ビットは 10 に固定されています。

第1オクセットの範囲：128 〜 191（二進数：10000000 〜 10111111）
ネットワークビット数：16ビット（デフォルトマスク：255.255.0.0 または /16）
ホストビット数：16ビット
最大ネットワーク数：16,384個
1ネットワークあたりの最大ホスト数：$2^{16} - 2 = 65,534$ 台

Class B はバランスが良いとされましたが、6.5万台というホスト数は一般的な企業には大きすぎ、多くのアドレスが使われないまま放置される原因となりました。

Class C：小規模ネットワーク向け

Class C は、小規模オフィスやローカルエリアネットワーク（LAN）向けです。先頭の3ビットは 110 に固定されています。

第1オクセットの範囲：192 〜 223（二進数：11000000 〜 11011111）
ネットワークビット数：24ビット（デフォルトマスク：255.255.255.0 または /24）
ホストビット数：8ビット
最大ネットワーク数：2,097,152個
1ネットワークあたりの最大ホスト数：$2^8 - 2 = 254$ 台

254台という規模は中小規模のオフィスに最適でしたが、端末数が500台程度の組織にとっては「Class C 1つでは足りず、Class B では大きすぎる」という問題を引き起こしました。

主要な3つのクラスに加えて、特殊な用途のためにさらに2つのクラスが用意されていました。

Class D と E：マルチキャストと実験用予約領域

特定の端末に直接データを送る単一宛先通信（ユニキャスト）とは異なり、以下のクラスにはホストIDという概念が存在しません。

Class D：マルチキャスト用（Multicast）

Class D の先頭4ビットは 1110 に固定されています。

アドレス範囲：224.0.0.0 〜 239.255.255.255
用途：IPマルチキャスト通信

特定の一台ではなく、複数の端末グループに対して同時にデータを一括送信する際に使用されます。動画のストリーミング配信や、ルーター同士がルーティング情報を交換するプロトコル（OSPFなど）で活用されています。

Class E：実験・研究用予約領域

Class E の先頭4ビットは 1111 に固定されています。

アドレス範囲：240.0.0.0 〜 255.255.255.255
用途：IETFによる将来の研究・実験用

Class E は IPv4 全体の約 6.25%（約2億6,800万個）を占めています。しかし、世界中のオペレーティングシステムやルーターのTCP/IPスタックにおいて「無効なアドレス」としてハードコーディングされてしまったため、IPアドレスが世界的に枯渇した現在でも、パブリックインターネットで利用することができません。

クラス分けとは別に、特定の用途のためにインターネット上でルーティングできない特殊なアドレス範囲も定義されました。

特殊な予約済みIPアドレス範囲

全IPアドレス空間の中には、一般的なWebサーバーや端末に割り当てることができない特定のブロックが存在します。

ループバックアドレス：127.0.0.0/8（127.0.0.1 など）。本来は Class A に属する範囲ですが、端末自身を指すローカルループバック用に予約されました。結果として、自己診断のためだけに1,670万個のアドレスが犠牲になりました。
プライベートIPアドレス（RFC 1918）：インターネット上で直接通信に使えない内部ネットワーク用のアドレスです。NAT（ネットワークアドレス変換）と組み合わせて使用されます：
- Class A 由来：10.0.0.0/8
- Class B 由来：172.16.0.0/12
- Class C 由來：192.168.0.0/16
APIPA（リンクローカル）：169.254.0.0/16。DHCPサーバーからIPアドレスを取得できなかった際に、自動的に同一ネットワーク内の通信を確保するために割り当てられます。

これらの固定的な割り当て方式は、1990年代初頭に限界を迎えることになります。

なぜクラス制度は崩壊したのか？（CIDRへの移行）

1990年代初頭、インターネットの爆発的な普及に伴い、「Class C（254台）では小さすぎ、Class B（65,534台）では大きすぎる」という問題が深刻化しました。

例えば、1,000台のPCを持つ企業にIPアドレスを割り当てる場合：

Class C を4つ割り当てると、世界中のルーターの「ルーティングテーブル」に4つの経路を追加する必要があり、ルーターのメモリーを圧迫します。
Class B を1つ割り当てると、65,534個のうち 64,534個のIPアドレスが未使用のまま無駄になります。

多くの組織に Class B が割り当てられた結果、1992年末には Class B の空きが60%を切り、1996年までに IPv4 アドレスが完全に枯渇すると予測されました。

救世主となった CIDR（1993年）

この危機を回避するため、IETFは1993年9月に RFC 1519 を発表し、**CIDR（Classless Inter-Domain Routing：クラスレスルーティング）**を導入しました。

CIDR は Class A/B/C という固定概念を完全に撤廃しました。/21 や /23 のように、任意のビット長でサブネットマスクを設定できるようにしたのです。これにより可変長サブネットマスク（VLSM）が可能になりました。

必要ホスト数	旧制度（クラスフル）の割り当て	無駄になるアドレス数	CIDR（クラスレス）の割り当て	無駄になるアドレス数
500台	Class B（`/16`）1個	65,034個	`/23` ブロック（512個）	12個
2,000台	Class B（`/16`）1個	63,534個	`/21` ブロック（2,048個）	48個

CIDR の登場により、IPアドレスの利用効率は飛躍的に向上し、IPv4 の寿命を数十年間延ばすことに成功しました。

現代に残るクラス制度の遺産

クラスルーティング自体は1993年に廃止されましたが、その名残は現代のIT環境にも残っています。

デフォルトサブネットマスク：OS（WindowsやLinux）で静的IPアドレス 192.168.1.10 を入力すると、自動的に 255.255.255.0 が補完されます。これはかつての Class C のデフォルト値です。
ネットワーク資格試験：Cisco CCNA や CompTIA Network+ などの試験では、TCP/IPプロトコルの基礎計算能力を測るため、現在でも Class A/B/C の二進数計算が出題されます。
現場の俗称：インフラエンジニアが /24（254台規模）のネットワークセグメントを指して「Class C ブロック」と呼ぶ慣習が残っています。

CIDR によって寿命が延びた IPv4 ですが、2010年代にはついに中央レジストリのアドレスが枯渇しました。現在では、128ビットのアドレス空間を持つ IPv6 への移行が進んでおり、クラスという概念もアドレス不足の悩みも、過去の歴史となりつつあります。