IPアドレスの分け方②サブネットマスク
IPアドレスの分け方②サブネットマスク
クラスレス方式の役割
クラスフル方式の問題点
クラスフル方式では、オクテットと呼ばれる単位で8ビットごとにネットワーク部とホスト部の割り当てができました。
ネットワークを構築する際、接続するホスト数の要件を満たすクラスのネットワークで構築しますが、
当然、使用しないホストが無駄になってしまうことが考えられます。
例えば、ホストの数が1,000個、必要なネットワークを構築する場合、クラスCのホスト数は254個のため要件を満たせないので、ホスト数が65,534個のクラスBのネットワークで構築する必要があります。
しかし、65,534個に対して1,000個分のホストしか使用しないため、多くが無駄になってしまいます。
また、ビットに換算すると、クラスCの場合、ホスト部に16ビット分が与えられるのに対して、ホスト数1,000を10進数から2進数に変換すると「1111101000(10桁)」になるため、10ビット分しか使用しない、つまりは6ビット分、無駄になることがわかります
クラスフル方式の問題点
クラスフル方式の問題点 ※補足 イメージ図
先ほどの例を踏まえ、よりイメージを掴みやすくするために、ある村(神田村)に例えたイメージ図を紹介します。以下のような村の各世帯に1つずつホストを割り当てたい状況をイメージしてください。
- 神田村の世帯数：1,000
- (クラスフル方式による)神田村のネットワーク部のホスト数：65,534個
クラスレス方式の役割
この未使用分のホスト数を有効に使用するために「クラスレス方式」があります。クラスレス方式は、
ビット単位でネットワーク部、ホスト部を分割できるので、クラスフル方式と比べて多くの無駄を省くことができます。
クラスレス方式の用語の整理
クラスレス方式によってネットワークアドレスが無駄にならないことがわかったところで、
クラスレス方式に関連する用語について以下にまとめたので確認していきましょう。
サブネット
クラスフル方式のような大きなネットワークを分割して作る小規模なネットワークを「サブネット」と呼びます。
サブネット化
ホスト部を分割して小規模なネットワーク(サブネット)を作ることを「サブネット化」と呼びます。
サブネットマスク
IPアドレスのネットワーク部の範囲、ホスト部の範囲(ホストとネットワークの割り当て状況)を確認するための情報
サブネットのイメージ図
サブネットのイメージ図
サブネットマスクの表記方法
ホストとネットワークの割り当て状況を示すサブネットマスクの表記の仕方や、サブネットマスクからネットワーク部、ホスト部を確認する方法を紹介します。
一般の場合(表記方法)
サブネットマスクは、2進数においてネットワーク部を1、ホスト部を0で表記します。1になっている範囲をネットワーク部、0になっている範囲をホスト部と判別できるからです。
2進数を10進数に直す際、図の通り、オクテット(8ビット)ごとに数字をまとめた上で10進数に変換することでサブネットが10進数で表記できるようになります。
サブネットマスクの表記方法
一般の場合(割り当て状況の求め方)
では、サブネットマスクからどのようにネットワーク部とホスト部の割り当て状況を確認すれば良いのでしょうか？
1. IPアドレス、サブネットマスクを2進数に変換する
まず、割り当て状況を知りたい「IPアドレス」と、そのIPアドレスの「サブネットマスク」を、
それぞれ2進数に変換します。
2. サブネットマスクの1、0の境界から割り当て状況を確認する
変換後、2進数表記の「サブネットマスク」の「1の部分がネットワーク部」、「0の部分がホスト部」の表記なので、
1と0の境目を元に、該当IPアドレスの割当状況が確認できます。
一般の場合(割り当て状況の求め方)
1. IPアドレス、サブネットマスクを2進数に変換する
IPアドレス：150.168.0. 1 ⇒ 10010110.10101000.00000000.00000001
サブネットマスク：255.255.252.0 ⇒ 11111111.11111111.11111100.00000000
2. サブネットマスクの1、0の境界から割り当て状況を確認する
CIDR表記を使用した場合
「CIDR表記」はIPアドレスの横に「スラッシュ(/)」を区切り文字として間に挟んだ上で、「ネットワーク部の範囲のビット数」を表示することで、割り当て状況を確認することができるものです。
CIDR表記で表示されるネットワーク部のビット数の部分を「プレフィックス長」と呼びます。
CIDR表記を使用した場合(割り当て状況の求め方
CIDR表記における「プレフィックス長」は、ネットワーク部の範囲をビット数で確認するための数字なので、
ネットワーク部、ホスト部の範囲を確認する際は、2進数に直します。
2進数に直した上で、プレフィックス長のビット数を元にネットワーク部、ホスト部の範囲を確認します。
【150.168.0. 1 /22 の場合】
サブネット化の種類
サブネット化(一つのネットワークを複数のネットワークに分割する手法)について、以下2つの分割方法があります。
固定長サブネット
「固定長サブネット」は、分割されたネットワーク(サブネット)が、全て同じフィックス長(ネットワーク部の範囲のビット数)にする分割方法です。
分割されたネットワーク(サブネット)によっては、使用可能なホスト数が余ってしまうことがあります。
可変長サブネット
「可変長サブネット」は、状況に応じて分割するネットワーク(サブネット)のフィックス長(ネットワーク部の範囲のビット数)を変えることができる分割方法です。利用可能なホスト数の無駄が減りますが、管理が煩雑になります。