IPアドレス、サブネットマスク、CIDR表記は、ネットワーク設計・ルーティング・サブネット分割の基礎となる重要な概念です。本記事ではIPv4を中心に、 用語の意味→仕組み→計算方法→実用例→設計時のポイントまで体系的に解説します。
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目次
IPアドレスとは
IPv4アドレスは32ビットの数値で、4つのオクテット（例：192.168.1.10）の形式で表されます。 このアドレスは ネットワーク部とホスト部 から成り、どのネットワークに属するかとネットワーク内の機器を識別する役割を持ちます。
サブネットマスクとは
サブネットマスクは、IPアドレスを ネットワーク部とホスト部に分割するためのマスク です。 これは32ビットのビットマスクで、ネットワーク部のビットが1、ホスト部が0になります。
# 例（255.255.255.0）
11111111.11111111.11111111.00000000このマスクは 24ビットがネットワーク部であることを示し、残り8ビットがホスト部です。
CIDR表記とは
CIDR（Classless Inter-Domain Routing）は、サブネットマスクをより簡潔に表す方法です。 「/」に続く数値はネットワーク部のビット数を示し、例として 192.168.1.0/24 の「24」はネットワーク部のビット数を表します。
CIDR によってネットワーク設計はクラスA/B/Cに依存しない自由な分割が可能になり、アドレスの浪費を防ぎます。
CIDR & サブネット計算例
例1：192.168.1.0/24
- サブネットマスク：255.255.255.0（/24）
- ネットワーク部：最初の24ビット
- ホスト部：残りの8ビット
この場合、アドレス範囲は 192.168.1.0 から 192.168.1.255 までで、ネットワークアドレスは 192.168.1.0、ブロードキャストアドレスは 192.168.1.255 です。
例2：192.168.0.0/26
- サブネットマスク：255.255.255.192
- ネットワークビット数：26
- ホストビット数：6（32 − 26）
- ホスト数：2^6 − 2 = 62
この場合はアドレスが62台分利用可能なサブネットが作成できます。
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 |
|---|---|---|---|
| ① | 192.168.1.0 | 192.168.1.63 | 192.168.1.1～62 |
| ② | 192.168.1.64 | 192.168.1.127 | 192.168.1.65～126 |
| ③ | 192.168.1.128 | 192.168.1.191 | 192.168.1.129～190 |
| ④ | 192.168.1.192 | 192.168.1.255 | 192.168.1.193～254 |
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 |
|---|---|---|---|
| /30 | 255.255.255.252 | 2 | 2台 |
| /29 | 255.255.255.248 | 3 | 6台 |
| /28 | 255.255.255.240 | 4 | 14台 |
| /27 | 255.255.255.224 | 5 | 30台 |
| /26 | 255.255.255.192 | 6 | 62台 |
| /25 | 255.255.255.128 | 7 | 126台 |
| /24 | 255.255.255.0 | 8 | 254台 |
| /23 | 255.255.254.0 | 9 | 510台 |
| /22 | 255.255.252.0 | 10 | 1022台 |
| /16 | 255.255.0.0 | 16 | 65,534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 |
|---|---|---|
| /24 | 0 | 256 |
| /25 | 128 | 128 |
| /26 | 192 | 64 |
| /27 | 224 | 32 |
| /28 | 240 | 16 |
| /29 | 248 | 8 |
| /30 | 252 | 4 |
アドレス範囲・使用可能ホスト数
CIDR表記からアドレス範囲や使用可能ホスト数を求める基本的な計算式は：
- ホストビット数 = 32 − ネットワークビット数
- 利用可能ホスト数 = 2^(ホストビット数) − 2
※ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスは使用できません。
サブネット設計の考え方
ネットワークを分割・設計する際は、
- 必要なホスト数に応じてCIDRプレフィックスを決定する
- 不要なアドレス浪費を避ける
- ルーティングテーブルの規模を考慮する
CIDR の柔軟なサブネット割り当ては、ネットワークアドレスの効率的な利用とルーティングの簡略化につながります。
FAQ
Q1. CIDR とサブネットマスクの違いは？
CIDRはネットワーク部のビット数を「/n」で記述する方法で、サブネットマスクはビットを点変数表記で表現します。機能的には同じです。
Q2. /32 の意味は？/32 はネットワーク部が32ビット、つまりホストは1つだけ（単一アドレス指定）になります。
Q3. なぜ CIDR が使われるのか？
CIDR はアドレス空間の無駄を防ぎ、ルーティング効率を上げるために導入されました。
