サブネッティング計算のポイント

サブネッティングしてネットワークアドレスを複数に分割する計算は、CCNAなどの試験でよく問われます。試験の対策として、素早く計算できるようになっておくことが重要です。

実際のネットワークでは、資格試験の問題に出てくるような面倒なアドレス計算をすることはあんまりないです。面倒で複雑なアドレスにするよりもシンプルでわかりやすいアドレスにした方がよいからです。

サブネッティング計算のポイントは、ネットワークアドレスがどのように変化するかを考えることです。サブネットのネットワークアドレスは、ネットワーク部とホスト部の区切りに位置するビットの位の数ごとに変わっていきます。

たとえば、ネットワーク部とホスト部の区切りが27ビット(サブネットマスク/27)のときは、4バイト目上から3ビットの位置が区切りです。この位置のビットの位の数は10進数で32です。そのため、ネットワークアドレスの4バイト目が0も含めて、0、32、64・・・と32の倍数で変わっていきます。

図 サブネットのネットワークアドレスの変化の例

つまり、サブネットのネットワークアドレスは、区切りのビットの位の数がどうなっているかを考えれば簡単に求めることができます。サブネットマスクは2進数では連続した「1」と連続した「0」に必ずなります。サブネットマスクの表記はIPアドレスと同じように10進表記を取ることもあれば、「/」のあとに連続した「1」の数を示すプレフィックス表記のこともあります。

10進表記、プレフィックス表記のそれぞれで区切りの部分の位の数を判断するために、次のパターンを覚えておくと簡単です。

図 サブネットマスクのパターン
これは、サブネットマスクの8ビット分のビットパターンを列挙しているだけです。

サブネットのネットアークアドレスの求め方

では、サブネッティングされたサブネットのネットワークアドレスを簡単に求める手順です。サブネットマスクが10進表記とプレフィックス表記の場合にわけて考えます。

【10進表記のサブネットマスク】

  1. サブネットマスクの数値が「255」でも「0」でもない部分を見つける
  2. 対応する位の数を判断する
  3. 0を含む位の数の倍数をネットワークアドレスとして列挙する

【プレフィックス表記のサブネットマスク】

  1. サブネットマスクの「1」と「0」の区切りの位置が8ビット単位からいくつの「1」が連続しているかを考える
  2. 対応する位の数を判断する
  3. 0を含む位の数の倍数をネットワークアドレスとして列挙する

ネットワークアドレスがわかれば、それぞれのサブネットの利用可能なPアドレスの範囲とブロードキャストアドレスも簡単にわかります。

ブロードキャストアドレスは、次のサブネットのネットワークアドレスから-1すればよいです。そして、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの間が利用可能なIPアドレスの範囲です。

最後のサブネットについては、256から-1です。
ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスについて「クラスレスアドレス ~区切りを好きなところに~」をご覧ください。

サブネッティング計算 例1

10進数表記のサブネットマスクによるサブネッティングの具体的な例です。192.168.1.0のネットワークアドレスを255.255.255.192でサブネッティングしたときのサブネットのネットワークアドレスを求めてみます。サブネットマスクは10進表記で、4バイト目が192です。サブネットのネットワークアドレスは4バイト目が変化します。どのように変化するかは、区切りの位の数の64の倍数です。

図 サブネットマスク 255.255.255.192の場合

すると、サブネットのネットワークアドレスは、以下のように4バイト目が64の倍数で変わっていきます。

192.168.1.0
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.192

こうしてサブネットのネットワークアドレスを求めると、ブロードキャストアドレスもすぐにわかります。ネットワークアドレスから-1すると、1つ前のサブネットのブロードキャストアドレスです。

2つ目のネットワークアドレス192.168.1.64 から -1 すると、192.168.1.63です。これは、192.168.1.0のブロードキャストアドレスです。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスがわかれば、そのサブネットで利用可能なIPアドレスもすぐにわかります。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの間のIPアドレスがPCなどに設定できる利用可能なIPアドレスです。たとえば、192.168.1.0のサブネットであれば、192.168.1.0と192.168.1.63の間である

192.168.1.1~192.168.1.62

の範囲が利用可能なIPアドレスです。

この例のサブネットに対して、利用可能なIPアドレス、ブロードキャストアドレスもまとめると、次のようになります。

ネットワークアドレスサブネットマスクIPアドレスの範囲ブロードキャストアドレス
192.168.1.0255.255.255.192192.168.1.1~192.168.1.62192.168.1.63
192.168.1.64255.255.255.192192.168.1.65~192.168.1.126192.168.1.127
192.168.1.128255.255.255.192192.168.1.129~192.168.1.190192.168.1.191
192.168.1.192255.255.255.192192.168.1.193~192.168.1.254192.168.1.255

サブネッティング計算 例2

プレフィックス表記の場合の例として、172.16.0.0のネットワークアドレスを/19のサブネットマスクでサブネッティングしたときのサブネットのネットワークアドレスを考えます。

19=16+3なので、区切りは3バイト目にあります。サブネットのネットワークアドレスは、3バイト目が変化していきます。3バイト目の区切りは3ビットの連続した「1」のビットパターンになるので、区切りの位の数は32です。つまり、3バイト目が0も含めた32の倍数で変化します。

図 サブネットマスク /19の場合

172.16.0.0のネットワークアドレスを/19のサブネットマスクでサブネッティングすると、3バイト目が32の倍数で変化してネットワークアドレスは以下のようになります。

172.16.0.0
172.16.32.0
172.16.64.0
172.16.96.0
172.16.128.0
172.16.160.0
172.16.192.0
172.16.224.0

そして、前の例と同じように各サブネットで利用できるIPアドレスの範囲とブロードキャストアドレスを考えます。

最初のサブネット172.16.0.0のブロードキャストアドレスは、2つ目のサブネットのネットワークアドレス172.16.32.0から-1します。この計算は、2バイト分の計算になって少しややこしく感じるかもしれません。1バイト分の10進数は256で桁上りします。172.16.32.0から1、すなわち0.0.0.1を引くと、172.16.31.255です。

図 172.16.0.0に対するブロードキャストアドレス

そして、ネットワークアドレス172.16.32.0とブロードキャストアドレス172.16.31.255の間である172.16.32.1~172.16.31.254が利用可能なIPアドレスです。

以降のサブネットも同様に考えると、簡単にそれぞれのサブネットのネットワークアドレス、利用可能なIPアドレスの範囲とブロードキャストアドレスがわかります。

ネットワークアドレスサブネットマスクIPアドレスの範囲ブロードキャストアドレス
172.16.0.0/19172.16.0.1~172.16.31.254172.16.31.255
172.16.32.0/19172.16.32.1~172.16.63.254172.16.63.255
172.16.64.0/19172.16.64.1~172.16.95.254172.16.95.255
172.16.96.0/19172.16.96.1~172.16.127.254172.16.127.255
172.16.128.0/19172.16.128.1~172.16.159.254172.16.159.255
172.16.160.0/19172.16.160.1~172.16.191.254172.16.191.255
172.16.192.0/19172.16.192.1~172.16.223.254172.16.223.255
172.16.224.0/19172.16.224.1~172.16.255.254172.16.255.255

サブネッティングのアドレス計算の例題は、以下の記事をご覧ください。