第3章：サブネット計算の実践
はじめに
本章では、NetPracticeで頻出するサブネット計算パターンを実践的に学びます。
---
1. サブネット計算の手順
1.1 基本的な手順
Step 1: CIDR表記からサブネットマスクを導出
Step 2: ブロックサイズを計算
Step 3: ネットワークアドレスを特定
Step 4: ブロードキャストアドレスを特定
Step 5: 使用可能なホスト範囲を特定
1.2 例: 172.16.45.100/22
Step 1: サブネットマスク
/22 = 255.255.252.0
(11111111.11111111.11111100.00000000)
Step 2: ブロックサイズ
第3オクテット: 256 - 252 = 4
Step 3: ネットワークアドレス
45 ÷ 4 = 11.25 → ブロック11
11 × 4 = 44
ネットワーク: 172.16.44.0/22
Step 4: ブロードキャスト
次のブロック開始 - 1 = 44 + 4 - 1 = 47
ブロードキャスト: 172.16.47.255
Step 5: ホスト範囲
最初: 172.16.44.1
最後: 172.16.47.254
ホスト数: 2^10 - 2 = 1022
---
2. オクテット別の計算
2.1 第4オクテットのサブネット (/25 - /30)
/25 (255.255.255.128): ブロック = 128
0-127, 128-255
/26 (255.255.255.192): ブロック = 64
0-63, 64-127, 128-191, 192-255
/27 (255.255.255.224): ブロック = 32
0-31, 32-63, 64-95, 96-127, 128-159, 160-191, 192-223, 224-255
/28 (255.255.255.240): ブロック = 16
0-15, 16-31, 32-47, 48-63, ...
/29 (255.255.255.248): ブロック = 8
0-7, 8-15, 16-23, 24-31, ...
/30 (255.255.255.252): ブロック = 4
0-3, 4-7, 8-11, 12-15, ...
2.2 第3オクテットのサブネット (/17 - /24)
/17 (255.255.128.0): ブロック = 128
x.x.0.0 - x.x.127.255
x.x.128.0 - x.x.255.255
/18 (255.255.192.0): ブロック = 64
x.x.0.0 - x.x.63.255
x.x.64.0 - x.x.127.255
x.x.128.0 - x.x.191.255
x.x.192.0 - x.x.255.255
/19 (255.255.224.0): ブロック = 32
/20 (255.255.240.0): ブロック = 16
/21 (255.255.248.0): ブロック = 8
/22 (255.255.252.0): ブロック = 4
/23 (255.255.254.0): ブロック = 2
/24 (255.255.255.0): ブロック = 1
2.3 計算例: /19
10.20.100.50/19
第3オクテットのブロックサイズ: 256 - 224 = 32
100 ÷ 32 = 3.125 → ブロック3
3 × 32 = 96
ネットワーク: 10.20.96.0/19
ブロードキャスト: 10.20.127.255
ホスト範囲: 10.20.96.1 - 10.20.127.254
ホスト数: 2^13 - 2 = 8190
---
3. NetPracticeのレベル別パターン
3.1 Level 1-2: 単純なネットワーク
構成:
[PC A] -------- [PC B]
問題: PC AとPC Bが通信可能な設定
解法:
1. 両方を同じサブネットに
2. IPが重複しない
3. ネットワーク/ブロードキャストアドレスを使わない
例:
PC A: 192.168.1.1/24
PC B: 192.168.1.2/24
3.2 Level 3-4: スイッチを介した接続
構成:
[PC A] ----+
|
[Switch]
|
[PC B] ----+
解法:
スイッチはL2なので、IPの設定は同一ネットワークと同じ
例:
PC A: 10.0.0.1/24
PC B: 10.0.0.2/24
3.3 Level 5-6: ルーター経由の接続
構成:
[PC A] ---- [Router] ---- [PC B]
解法:
1. PC AとRouterのInterface 1を同じネットワークに
2. PC BとRouterのInterface 2を同じネットワークに
3. PC Aのゲートウェイ = Router Interface 1のIP
4. PC Bのゲートウェイ = Router Interface 2のIP
例:
PC A: 192.168.1.1/24, GW: 192.168.1.254
Router I1: 192.168.1.254/24
Router I2: 10.0.0.254/24
PC B: 10.0.0.1/24, GW: 10.0.0.254
3.4 Level 7-8: ルーティングテーブル
構成:
[PC A] ---- [R1] ---- [R2] ---- [PC B]
解法:
1. 各接続を別のサブネットに
2. 各ルーターにルーティングエントリを追加
R1のルーティングテーブル:
- 直接接続: 192.168.1.0/24 (PC A側)
- 直接接続: 10.0.0.0/24 (R2との接続)
- PC B側: 172.16.0.0/24 via 10.0.0.2
R2のルーティングテーブル:
- 直接接続: 10.0.0.0/24 (R1との接続)
- 直接接続: 172.16.0.0/24 (PC B側)
- PC A側: 192.168.1.0/24 via 10.0.0.1
3.5 Level 9-10: 複雑なトポロジー
構成:
[Internet]
|
[Router 1]
/ \
[R2] [R3]
| |
[PC A] [PC B]
解法:
1. 各セグメントを別サブネットに
2. デフォルトルートでインターネットへ
3. スタティックルートで各PCネットワークへ
注意点:
- IPアドレスの重複禁止
- ループの回避
- 戻り経路の確保
---
4. よくある間違いと対策
4.1 ネットワーク/ブロードキャストの使用
❌ 間違い:
PC: 192.168.1.0/24 (ネットワークアドレス)
PC: 192.168.1.255/24 (ブロードキャストアドレス)
✅ 正しい:
PC: 192.168.1.1/24 - 192.168.1.254/24
4.2 異なるサブネットマスク
❌ 間違い:
PC A: 192.168.1.1/24
PC B: 192.168.1.2/25 ← マスクが異なる
PC Aから見たネットワーク: 192.168.1.0/24
PC Bから見たネットワーク: 192.168.1.0/25
通信問題が発生する可能性
✅ 正しい:
同じセグメントでは同じサブネットマスクを使用
4.3 ゲートウェイの設定ミス
❌ 間違い:
PC: 192.168.1.1/24
Gateway: 10.0.0.1 ← 異なるネットワーク
✅ 正しい:
PC: 192.168.1.1/24
Gateway: 192.168.1.254 ← 同じネットワーク内
4.4 戻り経路の欠如
❌ 問題:
PC A → PC B への経路あり
PC B → PC A への経路なし（片方向のみ）
✅ 正しい:
双方向の経路を設定
---
5. 計算のテンプレート
5.1 IPアドレス割り当てチェックリスト
□ ネットワークアドレスでない
□ ブロードキャストアドレスでない
□ 他のデバイスと重複していない
□ 同じサブネット内の他デバイスと通信可能
□ ゲートウェイが同じサブネット内
5.2 サブネット分割テンプレート
目標: X.X.X.X/Y を N個のサブネットに分割
Step 1: N以上の最小の2のべき乗を求める
2^k >= N を満たす最小のk
Step 2: 新しいCIDRを計算
新CIDR = Y + k
Step 3: 各サブネットの範囲を計算
ブロックサイズ = 2^(32 - 新CIDR)
5.3 ルーティングテーブル設定テンプレート
各ルーターについて:
1. 直接接続ネットワークを確認
→ Gateway = 0.0.0.0 または Interface
2. 到達したいネットワークを列挙
→ 各宛先に対してNext Hopを設定
3. デフォルトルート（必要な場合）
→ 0.0.0.0/0 → インターネットゲートウェイ
---
6. 練習問題
問題1: サブネット特定
IP: 192.168.100.200/26
求めるもの:
- ネットワークアドレス
- ブロードキャスト
- 使用可能範囲
- ホスト数
解答
ブロックサイズ: 256 - 192 = 64
200 ÷ 64 = 3.125 → ブロック3
3 × 64 = 192
ネットワーク: 192.168.100.192/26
ブロードキャスト: 192.168.100.255
使用可能: 192.168.100.193 - 192.168.100.254
ホスト数: 62
問題2: ルーティング設計
ネットワーク構成:
[PC1: 192.168.1.10] --- [Router] --- [PC2: 10.0.0.20]
Router Interface 1: ???
Router Interface 2: ???
PC1のゲートウェイ: ???
PC2のゲートウェイ: ???
解答
Router Interface 1: 192.168.1.1/24 (PC1と同じネットワーク)
Router Interface 2: 10.0.0.1/24 (PC2と同じネットワーク)
PC1のゲートウェイ: 192.168.1.1
PC2のゲートウェイ: 10.0.0.1
または:
Router Interface 1: 192.168.1.254/24
Router Interface 2: 10.0.0.254/24
PC1のゲートウェイ: 192.168.1.254
PC2のゲートウェイ: 10.0.0.254
---
まとめ
本章で学んだこと：
- サブネット計算の手順: 体系的なアプローチ
- オクテット別計算: 第3/第4オクテットのパターン
- レベル別パターン: NetPracticeの典型的な問題
- よくある間違い: 避けるべきパターン
次章では、ルーティングの詳細を学びます。