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IP アドレス／サブネットマスク／CIDR の計算方法を徹底解説

NW(CCNA)
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ネットワークの基礎で最も重要なのが IP アドレス と サブネットマスク の概念です。 これらを正しく理解すると、ネットワーク構成設計・ルーティング・トラブル解析がスムーズになります。 本記事では、IPアドレスの仕組み、サブネットマスクとの関係、CIDR表記と計算方法を図と具体例でわかりやすく解説します。

目次

🔹 IPアドレスとは？

IPアドレスは、ネットワーク上でコンピュータを識別するための「住所」です。 IPv4アドレスは 32ビット（4オクテット） で構成され、各オクテットは 0〜255 の数値で表されます。

例）192.168.1.10

これを2進数で表すと：

192.168.1.10
↓
11000000.10101000.00000001.00001010

IPアドレスには「ネットワーク部」と「ホスト部」があり、 どこまでがネットワーク部かを決めるのがサブネットマスクです。

🔹 サブネットマスクとは？

サブネットマスクは、ネットワーク部を1（ON）、ホスト部を0（OFF）で表す32ビットの値です。

表記2進数意味
255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000ネットワーク部：24bit、ホスト部：8bit
255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000ネットワーク部：16bit、ホスト部：16bit
255.0.0.011111111.00000000.00000000.00000000ネットワーク部：8bit、ホスト部：24bit

つまり、サブネットマスクは「どの範囲が同じネットワークか」を決める指標です。

🔹 CIDR（Classless Inter-Domain Routing）とは？

CIDR（サイダー）表記は、サブネットマスクを“ビット数”で省略表記したものです。 「192.168.1.0/24」などの形式で表します。

  • /24 → ネットワーク部が24ビット（＝255.255.255.0）
  • /16 → ネットワーク部が16ビット（＝255.255.0.0）
  • /8 → ネットワーク部が8ビット（＝255.0.0.0）

このようにCIDRはサブネットマスクを短く書くための便利な表記法で、 ルータ設定やクラウドネットワーク設定（VPCなど）でも一般的に使用されます。

🔹 サブネット計算の手順

実際に 192.168.1.0/24 のネットワークを例にして、 「何台のホストが使えるか」「ネットワーク範囲はどこか」を計算してみましょう。

① ネットワーク部とホスト部を確認

/24 → ネットワーク部：24ビット、ホスト部：8ビット

② 利用可能ホスト数を求める

ホスト部が8ビット → 2⁸ = 256通り。 そのうち、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを除いた 254台が利用可能です。

③ 範囲を確認

項目アドレス
ネットワークアドレス192.168.1.0
最初のホスト192.168.1.1
最後のホスト192.168.1.254
ブロードキャストアドレス192.168.1.255

🔹 サブネット分割の例（/24 → /26に分割）

/24 のネットワークを4つに分割する場合、ホスト部を2ビット借りる（＝ /26）形になります。

/26 → ネットワーク部：26ビット、ホスト部：6ビット
2⁶ - 2 = 62台のホストが利用可能
サブネットネットワークアドレスブロードキャストアドレスホスト範囲
①192.168.1.0192.168.1.63192.168.1.1～62
②192.168.1.64192.168.1.127192.168.1.65～126
③192.168.1.128192.168.1.191192.168.1.129～190
④192.168.1.192192.168.1.255192.168.1.193～254

このように、サブネットマスクを細かくして小規模ネットワークを複数作ることができます。

🔹 CIDRごとのホスト数早見表

CIDR表記サブネットマスクホスト部ビット数利用可能ホスト数
/30255.255.255.25222台
/29255.255.255.24836台
/28255.255.255.240414台
/27255.255.255.224530台
/26255.255.255.192662台
/25255.255.255.1287126台
/24255.255.255.08254台
/23255.255.254.09510台
/22255.255.252.0101022台
/16255.255.0.01665,534台

🔹 計算のコツと覚え方

  • ホスト数を求める式： 2ⁿ – 2（n = ホスト部のビット数）
  • /24 → /25 → /26 → /27 → /28 → /29 → /30 の順に、ホスト数は半分ずつになる
  • 最後のオクテットで変化するCIDRは、下記値を覚えると便利：
/CIDRマスク値（最後のオクテット）増分
/240256
/25128128
/2619264
/2722432
/2824016
/292488
/302524

🔹 まとめ

項目要点
IPアドレスネットワーク上の住所（32ビット）
サブネットマスクネットワーク部とホスト部の境界を示す
CIDRサブネットマスクを「/ビット数」で表す省略記法
ホスト数計算式2ⁿ – 2（n = ホスト部ビット数）
覚え方1ビット増えるごとにホスト数は半分になる

これらの概念を理解すると、CCNAのサブネット設計問題やVPC設計でも確実に得点できます。

NW(CCNA)
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