IPサブネット

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IPv4アドレスをネットワーク部分とホスト部分に分割する

サブネットマスクは、IPv4アドレスをネットワーク部分とホスト部分に分割し、どのアドレスが同じローカルネットワークに属するかを決定します。 IPアドレスとそのCIDRプレフィックス長(192.168.1.0/24のような住所の「/24」)を入力すると、この計算機はネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、サブネットマスク、そしてデバイスが実際に使用できるアドレスの範囲を求めます。

計算式

サブネットマスク: プレフィックス長分の先頭1ビット、続いて0ビット(例: /24 → 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)。
ネットワークアドレス: IPアドレスとサブネットマスクのビット単位AND — これによりホストビットがゼロになり、ネットワークだけが残ります。
ブロードキャストアドレス: すべてのホストビットを1に設定したネットワークアドレス — サブネット内の最大アドレスです。
使用可能なホスト数: 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くサブネット内のすべてのアドレス。これらは予約されているためです — 通常のサブネットでは $2^{32 - \vA{\text{プレフィックス長}}} - 2$ です。

2つの特殊なケースが異なるルールを持ちます: /31(RFC 3021)はポイントツーポイントリンクに使われ、ちょうど2つのデバイス間にはブロードキャストアドレスが不要なため、両方のアドレスを使用可能なホストとして扱います。/32は単一ホストルートです — その1つのアドレスがネットワークと自身の唯一の使用可能なホストの両方です。

計算例

192.168.1.0/24( $\vA{/24}$ プレフィックス)の場合:

サブネットマスク: 255.255.255.0(24ビットの1、続いて8ビットの0)。
ネットワークアドレス: 192.168.1.0。
ブロードキャストアドレス: 192.168.1.255。
使用可能なホスト範囲: 192.168.1.1から192.168.1.254まで — $2^{32 - \vA{24}} - 2 = 2^8 - 2 = 254$ 個の使用可能なアドレス。

考慮すべき主な要因

サブネット化は、大規模なネットワークをより小さく管理しやすいセグメントに分割する方法です。 ネットワークをサブネットに分割することで、セキュリティ(セグメント間のトラフィックの分離)、パフォーマンス(1つのセグメントでのブロードキャストトラフィックの削減)、整理のしやすさが向上します — これが、1つの平坦な大規模ネットワークを使うのではなく、意図的にサブネットを計画する一般的な実際上の理由です。
プライベートIPアドレス範囲(192.168.x.x、10.x.x.x、172.16-31.x.xなど)は内部ネットワーク用に予約されており、決して公共のインターネット上でルーティングされません。これらの範囲は、家庭用ルーターやオフィスのLANのようなローカルネットワーク専用に確保されています — この計算機はプライベートアドレス範囲でも公共アドレス範囲でも同じように動作します。サブネット化の計算そのものは、アドレスがどの範囲に属するかに依存しないためです。
プレフィックス番号が小さい(/16など)ほど、プレフィックス番号が大きい(/28など)場合よりもはるかに広いアドレス範囲をカバーします。 この逆の関係 — ネットワーク部分に割り当てるビット数が少ないほど、ホスト用に使えるビット数(したがってアドレス数)が多くなる — は、小さい数字がより大きなサブネットを表すため、最初は直感に反するように感じられることがあります。
IPv6はIPv4とは根本的に異なる、はるかに大きなアドレス方式を使用します。 この計算機は特にIPv4(32ビット)アドレスとCIDR表記専用です — IPv6は128ビットアドレスと、それ自体の異なるサブネット化の慣習を使用しており、このツールでは扱いません。

よくある間違い

使用可能なホスト数を数える際に、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを引き忘れる。 /24には合計256個のアドレスがありますが、使用可能なのは254個だけです — 最初と最後は予約されており、容量を素早く見積もる際に見落としやすい点です。
/31と/32が他のすべてのプレフィックスと同じ予約アドレスのルールに従うと思い込む。 /31はポイントツーポイントリンク専用に設計されており、両方のアドレスを使用可能として扱います。また/32は単一のアドレスで、それ自体のネットワークとホストの両方です — どちらかに標準の「2を引く」ルールを適用すると、誤った(または負の)答えになります。
どちらのプレフィックス番号がより大きなネットワークを表すか混同する。 /16は16という数字が小さいにもかかわらず、/28よりもはるかに多くのアドレスをカバーします — ネットワーク部分に割り当てるビット数が少ないほど、ホスト用により多くのビット、つまりより多くのアドレスが残ります。
IPv4のサブネット化の計算をIPv6アドレスに適用する。 IPv6は128ビットアドレスとそれ自体の異なるサブネット化の慣習を使用します — この計算機の計算式は32ビットのIPv4アドレスにのみ適用されます。

知っておくと便利なこと

ホームネットワークを構築していて、アドレッシングではなくサポートすべき帯域幅を見積もる必要がありますか？必要な回線速度計算機がその別の疑問に答えます。
ネットワークやプログラミング作業の一環として、別の進数で数値を扱っていますか？進数変換ツールは、2進数、10進数、16進数、その他の基数の間で変換します。
ついでにルーターやネットワーク機器用の強力でランダムなパスワードも必要ですか？パスワードジェネレーターが指定した条件に従って作成します。

出典: CIDR(クラスレスドメイン間ルーティング)とIPv4サブネット化.

よくある質問

CIDRプレフィックス(/24のような)は何を意味しますか？

スラッシュの後の数字は、32ビットのIPアドレスのうち先頭何ビットがネットワーク部分かを示します — /24は最初の24ビットがネットワークを識別し、残りの8ビット(256アドレス)がそのネットワーク上のホスト用です。

なぜほとんどのサブネットで2つのアドレスが差し引かれるのですか？

サブネット内の最小アドレスはネットワークアドレス(サブネット自体を識別)として、最大アドレスはブロードキャストアドレス(サブネット上のすべてのデバイスに一斉送信するため)として予約されています — どちらも個々のデバイスに割り当てることはできません。これが使用可能なホスト数が総アドレス数より2少ない理由です。

なぜ/31と/32は同じ2アドレスのルールに従わないのですか？

/31(RFC 3021)は特に、ちょうど2つのデバイス間のポイントツーポイントリンクに使われ、ブロードキャストアドレスを予約すると利用可能なアドレスの半分が無駄になります — 代わりに両方のアドレスが使用可能なホストとして扱われます。/32はちょうど1つのアドレス(単一ホストルート)を識別するため、その1つのアドレスがネットワークと自身の使用可能なホストの両方になります。