サブネットマスクとは？役割・ネットワーク部とホスト部を図解で解説

前の記事では、 IPv4アドレスは32ビットで構成され、ネットワーク上の通信相手を識別する ことを学びました。

また、IPアドレスには 「ネットワークを識別する部分」と 「そのネットワーク内の機器を識別する部分」があることも紹介しました。

しかし、たとえば次のIPアドレスだけを見ても、

どこまでがネットワークを表し、 どこからが端末を表しているのかは判断できません。

この境界を判断するために利用するのが サブネットマスク（Subnet Mask）です。

サブネットマスクとは？

サブネットマスクとは、 IPv4アドレスのどの部分がネットワーク部で、 どの部分がホスト部なのかを示す32ビットの値 です。

たとえば、次のような組み合わせがあります。

IPアドレスだけを見るのではなく、 IPアドレスとサブネットマスクをセットで確認する ことでネットワークの範囲を判断できます。

255.255.255.0にはどんな意味がある？

サブネットマスクもIPv4アドレスと同じ 32ビットの値です。

代表的な 255.255.255.0 を2進数へ変換すると、次のようになります。

サブネットマスクでは基本的に、

として考えます。

つまり、 255.255.255.0であれば、 最初の24ビットがネットワーク部、 残り8ビットがホスト部です。

IPアドレスとサブネットマスクを重ねて考えよう

次の例を見てみましょう。

この例では、 サブネットマスクの最初の24ビットが1なので、 IPアドレスの最初の24ビットがネットワーク部になります。

したがって、イメージとしては、

と考えられます。

ネットワークアドレスとは？

IPアドレスとサブネットマスクから、 その端末が属している ネットワークそのものを表すアドレス を求めることができます。

これを ネットワークアドレス と呼びます。

この例では、 端末192.168.1.10は 192.168.1.0というネットワークに属しています。

サブネットマスクを使うと「同じネットワークか」を判断できる

サブネットマスクの非常に重要な役割が、 通信相手が自分と同じネットワークにいるか判断すること です。

たとえば、次の2台があるとします。

どちらもネットワークアドレスを求めると、

同じ 192.168.1.0 になります。

したがって、この2台は 同じIPネットワークに属している と判断できます。

ネットワークが違う場合はルーターへ通信を渡す

次は通信相手が 192.168.2.20 だった場合を考えてみましょう。

ネットワークが異なるため、 PC-Aは相手へ直接L2通信するのではなく、 別ネットワークへ転送できるルーターへ通信を渡します。

「/24」とサブネットマスクは何が違う？

ネットワークの記事や設定画面を見ると、

のように、 IPアドレスの後ろへ /24 と書かれていることがあります。

これは CIDR表記（プレフィックス長） と呼ばれる表現です。

/24は、 先頭から24ビットがネットワーク部 であることを表しています。

つまり、 255.255.255.0と/24は同じ境界を表しています。

サブネット計算では、 /25、/26、/27なども頻繁に登場します。

ただし今回は サブネットマスクの役割を理解すること が目的なので、 複雑な分割計算までは扱いません。

ここで実際に試してみよう：同じネットワークか判断する

サブネットマスク 255.255.255.0（/24） を使って、 通信相手が同じネットワークか判断してみましょう。

理解度チェック：サブネットマスクとCIDRを対応させよう

代表的なサブネットマスクをクリックして、 CIDR表記を確認してみましょう。

同じネットワークと分かったら、次に何が必要？

ここまでで、 端末はIPアドレスとサブネットマスクを使って 通信相手が自分と同じネットワークにいるか 判断できることが分かりました。

たとえば、

この2台が同じネットワークだと判断できたとします。

しかし、Ethernetで実際にフレームを送信するには、 前の記事で学習した 宛先MACアドレス が必要です。

この問題を解決するのが、 次の記事で学習する ARP（Address Resolution Protocol） です。

確認問題：サブネットマスクの役割を理解できたか確認しよう

最後に3問の確認問題へ挑戦してみましょう。

まとめ

今回は、サブネットマスクの役割について解説しました。