IPアドレスとサブネットマスク計算：ネットワーク部・ホスト部とCIDR表記の即算術

192.168.10.100/27から、同じネットワークの範囲はどう求めるのでしょうか？

/27はネットワーク部が27ビットという指定です。残りの5ビットからアドレスの区切りと利用可能なホスト範囲を求めます。

IPv4アドレスの基本構造：ネットワーク部とホスト部

IPv4アドレスは、全体で「32ビット（8ビット × 4ブロック）」の数値です。普段私たちが目にする 192.168.1.1 という表記は、8ビットごとの数値を10進数（0〜255）に直してピリオドで区切ったものです。

この32ビットは、前半の「ネットワーク部（どのネットワークに所属しているか）」と、後半の「ホスト部（そのネットワーク内のどの端末か）」に分かれています。その境界線（仕切り）を定義するのが「サブネットマスク（Subnet Mask）」です。

CIDR表記とサブネットマスクの算出

サブネットマスクは、「ネットワーク部を 1、ホスト部を 0」にした32ビットの連続したビット列です。

通常のIPv4ブロードキャスト型サブネットでは、ホスト部が全て0のネットワークアドレスと、全て1のブロードキャストアドレスを端末に割り当てません。/31などの例外は後で確認します。

実戦ネットワークアドレスを30秒で求める手順

例題：IPアドレス 192.168.10.100、サブネットマスク 255.255.255.224 (/27) のネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを求めてみましょう。

1. 第1〜第3オクテットは 255 なのでそのまま確定（192.168.10.）。

2. 境界のある第4オクテットに着目する：IPは 100、マスクは 224。

3. マスク 224 を2進数にすると 11100000（上位3ビットがネット、下位5ビットがホスト）。1ブロックのサイズ（刻み幅）は 2^5 = 32。

4. サブネットの区切りは 0, 32, 64, 96, 128... と 32 刻みになる。

5. 100 は「96 以上 128 未満」の範囲に入るため： ・ネットワークアドレス ＝ 192.168.10.96 ・ブロードキャストアドレス ＝ 192.168.10.127 (次の先頭128の直前) ・端末に割当可能な範囲 ＝ 192.168.10.97 〜 192.168.10.126 (合計30台)

このように、2進数をすべて紙に展開しなくても「ブロックサイズ（刻み幅）」に着目すれば瞬時に答えが出ます。

サブネット分割を演習で確認する

192.168.10.0/24の範囲を分割します。各拠点で20台以上のホストを収容し、サブネットの数をできるだけ多くする場合、適切なサブネットマスクはどれでしょうか。

【選択肢】

1. ア

   255.255.255.192 (/26)

2. イ

   255.255.255.224 (/27)

3. ウ

   255.255.255.240 (/28)

4. エ

   255.255.255.248 (/29)

解説と解答

正解：イ（255.255.255.224）

• 最低 20 台の端末を収容するには、利用可能ホスト数の公式 2^h - 2 ≧ 20 を満たす最小のホスト部ビット数 h を探します。

• h = 4（/28）の場合：2^4 - 2 = 14 台（20台に足りない）

• h = 5（/27）の場合：2^5 - 2 = 30 台（20台を収容可能で、サブネット数も最大化できる）

• ホスト部が 5 ビットなので、ネットワーク部は 32 - 5 = 27 ビット（/27）。第4オクテットは上位3ビットが1（11100000）なので 128 + 64 + 32 = 224 です。

32個のアドレスと30台のホストを区別する

192.168.10.100/27のネットワークは192.168.10.96、ブロードキャストは192.168.10.127です。通常の端末に割り当てる範囲は97〜126の30個です。

ゲートウェイもこの範囲から1個使うなら、その分を台数に含めます。

2^h−2は、通常のIPv4ブロードキャスト型サブネットの計算です。/31のポイントツーポイントでは2個を両端に使えます。/32は一つのアドレスを指定するホスト経路などで使います。IPv6に同じ−2の計算は当てはめません。

区切りがオクテットをまたぐ場合も、基本は32ビットのIPアドレスとマスクのANDです。最後のオクテットだけで求められる範囲を一般化しないようにします。

まとめ：サブネット計算を制する3大原則

1. CIDR表記からホスト部ビット数を引き算で求める（h = 32 - プレフィックス）。

2. 通常のIPv4サブネットのホスト数は2^h−2。/31、/32、IPv6にそのまま適用しない。

3. サブネットの刻み幅は 2^h。刻み幅の倍数で境界を見つける。

出典と仕様を確認する

IPA：FEシラバス Ver.9.2

RFC 3021：/31のポイントツーポイントリンク