IPアドレス・サブネット
まず結論
IPアドレスはネットワーク上の住所(32ビット)。サブネットマスクでネットワーク部とホスト部を分ける。CIDR表記(/24など)とサブネット計算が試験の頻出計算問題です。
IPv4アドレスの構造
例:192.168.1.100 / 24
ネットワーク
アドレス
アドレス
192.168.1.0
ホスト部がすべて0
ホスト
アドレス
アドレス
192.168.1.1〜254
機器に割り当て可能
ブロードキャスト
アドレス
アドレス
192.168.1.255
ホスト部がすべて1
/24のホスト数計算:ホスト部8bit → 2⁸=256個。ただしネットワークアドレスとブロードキャストを除くので254台が使用可能。
サブネットマスクとCIDR
| CIDR | サブネットマスク | ホスト数(機器) | 用途 |
|---|---|---|---|
| /8 | 255.0.0.0 | 約1677万台 | クラスA(大規模) |
| /16 | 255.255.0.0 | 約65534台 | クラスB(中規模) |
| /24 | 255.255.255.0 | 254台 | クラスC(小規模、最頻出) |
| /25 | 255.255.255.128 | 126台 | 半分に分割 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62台 | 4分割 |
ホスト数の計算式:2^(32-プレフィックス長) - 2
例:/24 → 2^(32-24) - 2 = 2^8 - 2 = 256 - 2 = 254台
例:/24 → 2^(32-24) - 2 = 2^8 - 2 = 256 - 2 = 254台
プライベートIPアドレス(要暗記)
| クラス | 範囲 | 用途 |
|---|---|---|
| クラスA | 10.0.0.0 〜 10.255.255.255 | 大規模イントラネット |
| クラスB | 172.16.0.0 〜 172.31.255.255 | 中規模イントラネット |
| クラスC | 192.168.0.0 〜 192.168.255.255 | 家庭・小規模LAN(最も身近) |
プライベートIP
組織内LANで自由に使用可能。インターネットには直接接続不可。NATで変換して外部通信。
グローバルIP
インターネット上で一意のアドレス。ISPから割り当てられる。世界で重複不可。
🎯 試験での出方
- 「/24のサブネットで使えるホスト数」→ 254台
- 「192.168.0.0/24のブロードキャストアドレス」→ 192.168.0.255
- 「プライベートIPアドレスの範囲」→ 10.x.x.x / 172.16-31.x.x / 192.168.x.x
- サブネット分割で何台収容できるかの計算問題
⚠️ よくある間違い
- 「/24で256台使える」→ ✗ ネットワーク・ブロードキャストを引いて254台
- 「172.32.0.0はプライベートIP」→ ✗ プライベートは172.16〜172.31まで。172.32以降はグローバルIP
- 「グローバルIPはLANで使える」→ ✗ グローバルIPをLANに使うのは無駄(枯渇問題)、プライベートIPを使う
✍️ 確認クイズ
Q1. 192.168.10.0/24のネットワークで、ホストに割り当て可能なIPアドレス数はいくつか。
✅ 正解は②。/24はホスト部が8ビット。2⁸=256個のうち、ネットワークアドレス(.0)とブロードキャストアドレス(.255)を除いた254個がホストに使えます。
Q2. 192.168.1.100/24のブロードキャストアドレスはどれか。
✅ 正解は③。/24なのでネットワーク部は「192.168.1」、ホスト部(8bit)がすべて1になるのが255。よってブロードキャストアドレスは192.168.1.255。
Q3. 次のうちプライベートIPアドレスはどれか。
✅ 正解は②。プライベートIPは10.0.0.0/8、172.16.0.0〜172.31.255.255、192.168.0.0/16の3範囲。172.16.0.1はこの範囲内。8.8.8.8はGoogleのパブリックDNS(グローバルIP)。
Q4. CIDR表記 192.168.1.0/24 のネットワークで使用できるホストアドレス数はいくつか。
✅ 正解は③。/24はホスト部が8ビット→2⁸=256通り。しかしネットワークアドレス(192.168.1.0)とブロードキャストアドレス(192.168.1.255)の2つは使えないため、実際のホスト数は256-2=254個になります。
Q5. サブネットマスク 255.255.255.0 をCIDR表記(/n)にすると何か。
✅ 正解は②。255.255.255.0を2進数で表すと11111111.11111111.11111111.00000000。1のビット数を数えると24個なので/24です。/16は255.255.0.0、/32は255.255.255.255(特定のホスト1台)です。
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