サブネット計算では、IPv4 アドレスの32ビットにプレフィックス長を適用します。10進表記のオクテット境界とプレフィックス境界が一致しない場合も、2進数で考えれば誤りを防げます。
サブネット化 · レッスン 3
サブネット計算
プレフィックスから IPv4 のネットワーク、ブロードキャスト、範囲、アドレス数を計算する方法を学びます。
ネットワークアドレスを求める
アドレス 192.168.1.165/24 を例にします。
address 11000000.10101000.00000001.10100101
mask 11111111.11111111.11111111.00000000
network 11000000.10101000.00000001.00000000
ビット単位の AND 演算では、マスクが1の位置にあるアドレスビットを残し、ホストビットを0にします。結果は 192.168.1.0/24 です。
IPv4 アドレスとマスクからネットワークアドレスを求める演算はどれですか？
アドレス数を数える
プレフィックスを /p とすると、ホスト部は 32 - p ビットです。総アドレス数は次の式で求めます。
2^(32 - p)
したがって、/24 には 2^8 = 256 個のアドレスがあります。従来のブロードキャストサブネットでは、ホスト部がすべて0の値はネットワークアドレス、すべて1の値はディレクテッドブロードキャストとなり、通常のユニキャストホストアドレスは254個残ります。
IPv4 の /24 に含まれる総アドレス数はいくつですか？
ブロック境界を求める
/26 のマスクは 255.255.255.192 です。最後のオクテットのブロックサイズは 256 - 192 = 64 なので、サブネット境界は 0、64、128、192 です。アドレス 192.168.1.165/26 は次の範囲に入ります。
network: 192.168.1.128
broadcast: 192.168.1.191
range: 192.168.1.129 through 192.168.1.190
192.168.1.165/26 のネットワークアドレスはどれですか？
プレフィックスの例外を考慮する
2^ホストビット数 - 2 という近道が常に使えるわけではありません。IPv4 の /31 プレフィックスはポイントツーポイントリンク用に定義されており、両方のアドレスをエンドポイントとして使用できるため、ディレクテッドブロードキャストは不要です。/32 は一つのホストルートまたはインターフェースアドレスを識別します。どのアドレスを割り当てられるかは、ネットワーク技術とプロトコル上の用途によって決まります。
すべての IPv4 プレフィックスでアドレス数から2を引くべきではないのはなぜですか？
計算を検証する
手計算は別のツールやライブラリで確認し、さらに実際のインターフェースや経路の設定と比較してください。数学的に正しいプレフィックスでも、別のサブネットと重複したり、割り当て計画に反したりする可能性があります。
サブネット計算が正しいだけでは証明できないことはどれですか？
レッスン完了
サブネット計算 を完了しました
IPv4 のサブネット境界を計算し、一般的な例外を認識できるようになりました。
ビット単位の AND でネットワークアドレスを求める。
ホストビット数から総アドレス数を数える。
ブロックサイズを使ってネットワーク境界とブロードキャスト境界を見つける。
/31と/32をその用途に応じて扱う。計算結果を実際のアドレス計画と照合する。