サブネットマスク(実践編)

前回ネットマスクを使ってネットワークアドレスとホストアドレスを
分ける方法を紹介しました。

サブネットワークを利用すると、アドレスクラスごとのホストアドレスの範
囲をさらに細かく分割することができます。
そのためIPアドレスの無駄が無くなるわけですね。

このサブネットワークを理解するために必須の知識が“ネットマスク”とい
うことも説明しましたね。

それでは今回は実際にネットマスクを使ったサブネットワークについて解説
していきましょう。

ネットマスクを拡張（サブネットワーク）

ネットマスクはIPアドレスと同じように、32ビットで表される情報で、“1”
で表される部分がネットワークアドレスを、“0”で表される部分がホスト
アドレスを意味しますよね。

サブネットワークはクラスごとに決められているホストアドレスの範囲の一
部をネットワークアドレスとして使用することにより、ネットワークアドレ
スとホストアドレスの範囲を細かく設定します。

例えば、クラスCのIPアドレス192.168.1.1に対して、アドレスクラスの概念だと、

“IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.1.100”
“Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0”

2進数に変換すると、

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.01100100”
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.00000000”

となりネットワークアドレスは192.168.1.0となります。
　
では、サブネットワークを使用した場合どうなるかといいますと、
ネットマスクを拡張して以下のようにした場合、

“IP Address. . . . . . . . . . . . : 192.168.1.100”
“Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.240”

2進数に変換すると、

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.01100100”
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.11110000”

となりますね。
この場合のネットワークアドレスはAND演算すると、

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.01100100”
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.11110000”
　 ──────────────────────────
　　　　　　　　　 11000000.10101000.00000001.01100000

となるので192.168.1.96になります。
ホストアドレスは、“ネットマスクの逆数”をAND演算しますので、

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.01100100”
“Subnet Mask　: 00000000.00000000.00000000.00001111”
　 ──────────────────────────
　　　　　　　　　　 00000000.00000000.00000000.00000100

つまり、0.0.0.4がホストアドレスになります。
このときの最大のホスト数は

2^4　－　2　＝　14

となりますね。10台以下のホストしかないような端末であれば十分ですね。

この拡張したビット部分、（今回の例ですと第４オクテットの上位４ビット
部分）のことを、サブネットアドレスと呼びます。

実際にサブネットワークを使用したIPアドレスを設計してみよう。

さてここまで、サブネットワークについて解説してきましたが、どうもピンと
こないなんて方も多いのではないでしょうか？

やっぱり理解するには実際にIPアドレスの割り振りを設計してみるのが手っ
取り早いですね。
そこで例題を元に実際に割り当てを考えてみましょう。

○例題
　有限会社ITBOOKSがこのたび上場することになり、株式会社ITBOOKSとして
　都心の一等地のビルに移転することが決まった。
　ビルの移転に伴い、社内ネットワークのIPアドレスを見直すことになり、
　新たに新設された３つの部署にはクラスCのアドレス「192.168.1.0」を分
　割して、３つのネットワークアドレスにして使用することとした。
　３つの部署のそれぞれの端末台数は以下の通り。
　　　・経理部：１００台
　　　・総務部：５０台
　　　・営業部：２０台

さて、３つの部署に効率よくIPアドレスを割り当てるにはどうすればよい
でしょうか？

●経理部のIPアドレス
経理部は端末が１００台です。
つまり、１００個のホストアドレスがあればいいわけですね。
第4オクテットのホストアドレス部分の内、1ビットを拡張してみましょう。

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.00000000”(192.168.1.0)
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.10000000”(255.255.255.128)

この場合の最大ホスト数は

2^7　－　2　＝　126個

となります。
ちなみにIPアドレスの範囲は、192.168.1.1 ～ 192.168.1.126です。

仮にもう1ビット拡張したとすると、

2^6　－　2　＝　62個

となり足らなくなってしまいます。

ということで経理部は

　　ネットワークアドレス：192.168.1.0
　　サブネットマスク　　：255.255.255.128

としましょう。

●総務部のIPアドレス
総務部の端末は５０台です。
経理部ですでに、192.168.1.0 ～ 192.168.1.127までを確保していますので、
それ以降のアドレス（192.168.1.128以降）を使用しないといけません。
経理部で指定したサブネットマスクからさらにもう１ビット拡張してみま
しょう。

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.10000000”(192.168.1.128)
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.11000000”(255.255.255.192)

この場合の最大ホスト数は

2^6　－　2　＝　62個

となります。
ちなみにIPアドレスの範囲は、192.168.1.129 ～ 192.168.1.190です。

仮にもう1ビット拡張したとすると、

2^5　－　2　＝　30個

となり足らなくなってしまいます。

ということで総務部は

　　ネットワークアドレス：192.168.1.128
　　サブネットマスク　　：255.255.255.192

としましょう。

●営業部のIPアドレス
営業部の端末は２０台です。
経理部、総務部ですでに、192.168.1.0 ～ 192.168.1.191までを確保してい
ますので、それ以降のアドレス（192.168.1.192以降）を使用しないといけ
ません。
総務部で指定したサブネットマスクからさらにもう１ビット拡張してみま
しょう。

“IP Address　 : 11000000.10101000.00000001.11000000”(192.168.1.192)
“Subnet Mask　: 11111111.11111111.11111111.11100000”(255.255.255.224)

この場合の最大ホスト数は

2^5　－　2　＝　30個

となります。
ちなみにIPアドレスの範囲は、192.168.1.193 ～ 192.168.1.222です。

仮にもう1ビット拡張したとすると、

2^4　－　2　＝　14個

となり足らなくなってしまいます。

ということで営業部は

　　ネットワークアドレス：192.168.1.192
　　サブネットマスク　　：255.255.255.224

としましょう。

以上で３つの部署のアドレスを192.168.1.0のアドレス範囲の中で、すべて割
り振ることができました。

まとめますと、