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サブネットマスクの分析[サブネットマスク変換とサブネット設計]

2015年3月2日(月)
中山 貴夫
この連載では、Cisco CCENT/CCNAの資格試験対策とするために、Cisco Press公式ガイドブックに掲載されている例題を抜粋し、その例題の解答について解説を行っています。今回は、IPv4アドレスのサブネットマスクに関する問題について解説します。サブネットマスクとは、IPアドレスにおいてネットワーク部とホスト部の分け方を示したものです。

■サブネットマスクの変換

まず、サブネットマスクの変換に関する例題を2つ示します。
 
公式ガイドブック13章の問題2
 
公式ガイドブック13章の問題4

※問題2と4は『シスコ技術者認定試験 公式ガイドブック Cisco CCENT/CCNA ICND1 100-101J』 p.348より抜粋。

 

●サブネットマスクの表記方法

サブネットマスクは、ネットワークビット数とホストビット数を明らかにするために用いられます。ネットワークビットにあたる部分を1、ホストビットにあたる部分を0としてIPアドレスと同じように表記します。
 
例えばネットワークビット数が24、ホストビット数が8の場合、11111111 11111111 11111111 00000000となります。しかしこれでは見づらいですので、IPアドレスの表記と同様にオクテットごとに10進数に変換して 255.255.255.0 のように表記します。これがドットつき10進表記(DDN)です。
 
また、スラッシュの後にネットワークビット数を書き、 /24 のように表現することもあります。これはプレフィックス表記やCIDR表記と呼ばれます。この例のネットワークビット数が24、ホストビットが8の場合のそれぞれの表記をまとめると以下の表のようになります。
 
2進数表記 11111111 1111111 11111111 00000000
ドットつき10進表記 255.255.255.0
プレフィックス表記 /24
 

●2進数表記とドットつき10進表記の変換

それではこれらの相互変換について説明します。まず、ドットつき10進表記で登場する値は9つしかありません。それぞれの2進数の値、1の数との関係は次の表のようになります。
 
2進数 10進数 1の数
00000000 0 0
10000000 128 1
11000000 192 2
11100000 224 3
11110000 240 4
11111000 248 5
11111100 252 6
11111110 254 7
11111111 255 8
 
この表を利用して、2進数表記とドットつき10進表記の変換ができます。例えば、2進数表記で 11111111 11111111 11110000 00000000 の場合、各オクテットをこの表に従って変換すればよいので、255.255.240.0となります。255.255.255.192 は、11111111 11111111 11111111 1100000 です。
 

●プレフィックス表記に関する変換

プレフィックス表記からドットつき10進表記に変換する場合は、まず2進数表記に変換しドットつき10進表記に変換します。例えば、 /14 は 11111111 11111100 00000000 00000000 と変換し、255.252.0.0 と変換します。
 
ドットつき10進表記をプレフィックス表記に変換するには、先ほどの表の「1の数」の項目を利用します。例えば 255.255.255.248 の場合、1~3オクテット目の255は1が8個、4オクテット目の248は1が5個なので、1の数は8+8+8+5=29 と計算し、/29であるとわかります。
 
この「1の数」の項目は、プレフィックス表記からドットつき10進表記に変換するときにも利用できます。例えば、先ほどの /14 の場合は 14 = 8+6 より、1オクテット目が255、2オクテット目が252とすぐにわかるので、255.252.0.0と変換できます。
 
この2進数と10進数の変換表は覚えてしまうくらい練習を重ねましょう。
 

●例題

 
それでは例題の解答です。
 
例題2は、255.255.255.240 のプレフィックス表記を問われています。表の「1の数」を利用して各オクテットの1の数を求めます。255は8、240は4なので、8+8+8+4となり、正解は/28、つまりbです。
 
例題4はプレフィックス表記からドットつき10進表記への変換です。30 = 8+8+8+6 なので 255.255.255.252 、つまりbが正解です。

京都女子大学 現代社会学部 講師、シスコ認定アカデミーインストラクタ。2010年よりシスコネットワーキングアカデミーの授業を担当。専門はネットワーク監視・管理・運用技術。学内ネットワークの運用責任者。

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