サブネッティング練習問題解答&解説

No.1

次のネットワークとサブネットマスクを持つネットワークがある。このネットワークを利用する場合、パソコンに割り振ってはいけないIPアドレスはどれか。

ネットワークアドレス:200.170.70.16
サブネットマスク :255.255.255.240

ア 200.170.70.17
イ 200.170.70.20
ウ 200.170.70.30
エ 200.170.70.31

<平成12年秋期 初級シスアド午前問68より>

No.1解答&解説

「解答」
答えは、エです。

「解説」
まず、IPアドレスの構成から思い出してください。IPアドレスは、ネットワークを識別するためのネットワーク番号とそのネットワーク内のどのコンピュータかを識別するためのホスト番号から成り立っています。そして、その割り振り方の大事なルールとして「ネットワーク番号、ホスト番号でビットがすべて”0″、すべて”1″はコンピュータに割り振れない」というものがありました。これらは特別な用途に予約されています。その特別な用途として、

ホスト番号すべて”0″:ネットワークそのもの
ホスト番号すげて”1″:ネットワーク内のブロードキャスト

を表現します。つまり、これらはパソコンに割り振れないんですね。この問題のポイントになります。また、サブネットマスクはビット”1″がたっているところがネットワーク番号ですよ~ということでしたね。このサブネットマスクを拡張することによってサブネッティングを行います。

ここまでがこの問題の解答をする上での前提知識です。さて、実際に問題をみていきましょう。
IPアドレスは10進数で表現されていることが多いのですが、こういった問題のときは必ず2進数に変換します。以下、IPアドレス、サブネットマスクを2進数に変換したものです。

IPアドレス: 11001000 10101010 01000110 00010000
サブネットマスク 11111111 11111111 11111111 11110000

これより、IPアドレスの最後の1バイトの上位4ビットまでがネットワーク番号、残りの4ビットがホスト番号ということがわかります。
ホスト番号4ビットの取りうる組み合わせとしては、

「0000」 「0001」 「0010」 「0011」 「0100」 「0101」 「0110」 「0111」
「1000」 「1001」 「1010」 「1011」 「1100」 「1101」 「1110」 「1111」

の16通りになります。この中で最初の「0000」と最後の「1111」がパソコンには割り振れないわけですね。
ここまで来るとあともう一息です。それぞれ選択肢を考えていきます。この場合は、最後の1バイトだけ2進数に変換してみればOKですよね?その中でも特に一番下位の4ビットに注目します。

ア.17=0001 0001
イ.20=0001 0100
ウ.30=0001 1110
エ.31=0001 1111 ←4ビットすべて”1”

というわけで、選択肢エではブロードキャストアドレスになるのでパソコンに割り振ることができません。
ちなみに、このネットワークのIPアドレスの範囲は、200.170.70.17~200.170.70.30という14個になります。

No.2

次のIPアドレスが存在するネットワークのIPアドレスの範囲を求めてください。

172.16.150.10/20

No.2解答&解説

「解答」
172.16.144.1~172.16.159.254

「解説」
基本的な考え方などは全部一緒ですね。この場合も、まずは与えられたIPアドレスを2進数に変換してみます。

IPアドレス: 10101100 00010000 10010110 00001010
サブネットマスク 11111111 11111111 11110000 00000000

サブネットマスクが3バイト目の上位4ビット目までです。ですから、3バイト目に特に注目すればいいわけですね。このIPアドレスが存在するネットワークはホスト番号がすべて”0”と考えると、

10101100 00010000 10010000 00000000
172 . 16 .144 . 0/20

となるわけですね。
ホスト番号が3バイト目の下位4ビット+4バイト目の全部で12ビットあります。この12ビットの範囲を考えるとOKです。

0000 00000000 ←すべて”0”
0000 00000001
0000 00000010
(続く・・・)
1111 11111100
1111 11111101
1111 11111110
1111 11111111 ←すべて”1”

最初と最後はIPアドレスとして設定できませんね。ですからIPアドレスの範囲としては、

最小 [10101100 000010000 1001] 0000 00000001 = 172.16.144.1
最大 [10101100 000010000 1001] 1111 11111110 = 172.16.159.254

という範囲になります。

No.3

次のIPアドレスが存在するネットワークのブロードキャストアドレスを求めてください。

100.20.30.40/10

No.3解答&解説

「解答」
100.63.255.255

「解説」
ここまでと同じようにまず2進数になおしてみましょう。基本ですね♪

IPアドレス: 01100100 00010100 00011110 00101000
サブネットマスク 11111111 11000000 00000000 00000000

サブネットマスクが先頭から10ビットです。したがって、2バイト目に注目していきましょう。まず、ネットワークアドレスは次のようになります。

01100100 00000000 00000000 00000000
100 . 0 . 0 . 0/10

ホスト番号が22ビットになりますね。ブロードキャストはホスト番号がすべて”1”になるので、

[01100100 00] 111111 11111111 11111111 = 100.63.255.255

となります。
ちなみにIPアドレスの範囲は
最小:[01100100 00] 000000 00000000 00000001 = 100.0.0.1
最大:[01100100 00] 111111 11111111 11111110 = 100.63.255.254

No.4

次のIPアドレスが存在するネットワークのネットワークアドレスを求めてください。

203.150.100.40/28

No4.解答&解説

「解答」
203.150.100.32/28

「解説」
例のごとく、2進数に・・・

IPアドレス 11001011 10010110 01100100 00101000
サブネットマスク 11111111 11111111 11111111 11110000

ここで注目するのは4バイト目になりますね。ネットワークアドレスは、4バイト目が[0010] 0000になればOKなので、203.150.100.32となります。
ちなみに、
ブロードキャストアドレス=203.150.100.47
IPアドレスの範囲 203.150.100.33~203.150.100.46

No.5

あなたはネットワークで利用するIPアドレスの設計をまかされました。ネットワークアドレスとして以下のアドレスが与えられています。

190.50.0.0/16

組織は営業部、企画部、人事部、経理部、総務部、技術部、研究開発部、情報システム部の7つ存在します。各組織ごとにネットワークをわけたいとの要望があります。また各組織では最大1000台のクライアントを接続することが予想されます。
この場合、最適なサブネットマスクを求めてください。

No5.解答&解説1

「解答1」
255.255.240.0

「解説1」
ちょっと問題があいまいになってしまったのですが、2通り考えられます。まず部署の数の増加よりも接続するクライアントの数の増加に重点を置いたアドレッシングにしたいと思います。あんまり急に部署の数は増えないと思うので・・・
で、ちょっとこの問題はひっかけを少し入れていたのですが、nビットでは2のn乗-2のネットワークに分けることができます。7つのネットワークという微妙な数にしておいたのですが。

2^n-2≧7
n≧log2の7

これを満たす整数nはn=4ですね。
というわけで、クラスBデフォルトのサブネットマスク255.255.0.0から4ビット拡張して、255.255.240.0というサブネットマスクになります。この場合、ホスト番号は12ビットあるため、2の12乗-2で4094台のクライアントの接続が可能です。

3ビット拡張した255.255.224.0じゃダメかというと、こちらでもできることはできます。ただし、サブネット部にすべて”0”、”1”のネットワークアドレスの使用はあまり推奨されていません。テスト問題の解答としては誤りとみなされてしまうと思います。

No5.解答&解説2

「解答2」
255.255.252.0

「解説2」
別の観点から、つまり接続するコンピュータの数をもとに考えた場合です。最大1000台のクライアントということで、

2^n-2≧1000

これを満たす整数nはn=10となります。
ホスト番号が10ビットあればいいということになりますね。つまりネットワーク番号が32-10=22ビットになります。というわけでサブネットマスクは先頭から22ビットですので、

11111111 11111111 11111100 00000000 = 255.255.252.0

というサブネットマスクならOKです。

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