人里離れた小さな町、ビンビルの話をしましょう。ビンビルには 1 本の道路がありました。ビンビルに出入りするすべての人は、この道路を車で行かなければなりませんでした。しかし、町に近づくと分岐点がありました。左に行くことも、右に行くこともできます。
実際、家に通じる道を除いて、すべての道には分岐点がありました。それらの道は単に家で終わりました。どの道にも名前がありませんでした。ビンビル計画委員会によって作成された巧妙なアドレス指定スキームのおかげで、名前は必要ありませんでした。これは、道路と家を示すビンビルの地図です。
------- [] 00
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/ ------- [] 01
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\ ------- [] 10
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------- [] 11
ご覧のとおり、各家には 2 桁の住所があります。その住所だけで、a) 各家屋を一意に識別し (重複はありません)、b) そこへの行き方を教えてくれます。街中を移動するのは簡単です。各フォークにはゼロまたは 1 のラベルが付けられており、計画委員会はこれをビンビル交差点トレーサー、または略してビットと呼んでいます。最初の分岐に近づいたら、アドレスの最初のビットを見てください。ゼロの場合は左に移動します。1 の場合は、右に移動します。次に、2 番目の分岐点に到達したら、2 番目の数字を見て、必要に応じて左または右に移動します。
Binville に住んでいる友達に会いに行きたいとしましょう。彼女は 10 番の家に住んでいると言っています。Binville の最初の分岐点に着いたら、右に進みます (1)。2 つ目の分岐点を左 (0) に進みます。あなたがそこにいます!
ビンビルは数年間このように存在していましたが、その牧歌的な環境、優れた公園システム、寛大なヘルスケアについての噂が広まり始めました。(結局のところ、道路標識にお金をかけなくても、もっと良いことに使えます。)しかし、問題がありました。わずか 2 ビットで、アドレッシング スキームは 4 つのハウスに限定されていました。
そこで、計画委員会は考えをまとめて計画を立てました。各住所に少しずつ追加して、家屋の数を 2 倍にするというものでした。計画を実行するために、彼らは町のはずれに新しい分岐点を建設し、全員が新しい住所を取得するようにしました。これが新しい地図で、町に通じる新しい分岐点とビンビルの新しい部分を示しています。
------- [] 000
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/ ------- [] 001
----- Old Binville
/ \ ------- [] 010
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/ ------- [] 011
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\ ------- 100
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\ / ------- [] 101
----- New Binville (some homes not built yet)
\ ------- 110
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------- 111
Binville の元の部分の全員が、住所の前にゼロを追加しただけであることに気付きましたか? 新しいビットは、作成された新しい交差点を表します。ビット数が 1 つ増えると、アドレス数は 2 倍になります。市民は自分たちの町の最大サイズを常に知っていました。彼らがしなければならなかったのは、ビット数で累乗された 2 の値を計算することだけでした。3 ビットで、2 3 = 8 家を持つことができます。
数年が経ち、ビンビルは再び満員になりました。引っ越しを希望する人が増えたため、(必要な交差点とともに)別のビットが追加され、町のサイズは 16 戸に倍増しました。ビンビルのアドレスはすぐに 16 ビットになり、最大 2 16 (16,384) の家を収容できましたが、それだけでは十分ではありませんでした。人々は次々とやって来ました!
そこで計画委員会は、この問題をきっぱりと解決することを決定しました。つまり、32 ビットまでジャンプするということです。40 億以上の家 (2 32 ) に十分なアドレスがあれば、十分でしょう!
そしてそれは... 約 25 年間、ビンビルはもはや人里離れた小さな町ではありませんでした。今や大都市でした。実際、それは数十億人の住民を抱える国全体と同じくらい大きくなりつつありました. しかし、公園はまだ素晴らしく、誰もが健康管理が行き届いていたので、人口は増え続けました.
増加し続ける人口に直面して、計画委員会は再び頭をまとめ、都市の別の拡張を提案しました。今回は 64 ビットを使用します。現在、ビンビル市の制限内にいくつの家が収まるか知っていますか? そうです: 18,446,744,073,709,551,616. その数は非常に多く、約 20 億個の地球に居住し、すべての人に独自の住所を与えることができます。
64 ビットを使用することは、すべてのアドレッシングの問題に対する万能薬ではありませんでした。アドレスの書き込みには、古い 32 ビット アドレスの 2 倍のスペースが必要です。さらに悪いことに、一部の市民は新しい 64 ビット フォーマットを使用するように住所を更新していませんでした。しかし、それは問題ありませんでした。32 ビットを使用している人々は、ニーズを満たすのに十分な数の都市にアクセスできました。彼らはまだ変化の必要性を感じていませんでした。
64ビットで十分ですか?現時点では誰にもわかりませんが、ビンビルの市民は 128 ビット アドレスの発表を待っています...