【Day22】サブネットマスクで差をつけろ！午後問題にも出るネットワークアドレス攻略

お盆です。

夏休みはなんだか主婦は忙しい・・・。お花を買ったり天ぷら作ったりお墓掃除したり・・・。

化粧するのも面倒で、ついついマスクと日除けのサングラスで顔面をマスクして変装（笑）。

というわけで、今日は「サブネットマスク」についてお勉強します。

1. サブネットマスクとは？

IPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」に分かれています。
この境界を示すのがサブネットマスクです。
例：

IPアドレス：192.168.1.10
サブネットマスク：255.255.255.0

この場合、

ネットワーク部：192.168.1
ホスト部：最後の「10」

2. なぜ必要？

大きなネットワークを小さく分割（サブネット化）することで、

セキュリティ向上（他のセグメントからアクセス制限できる）
通信効率アップ（不要なブロードキャスト削減）
ができます。

3. ネットワークアドレス計算のコツ

ネットワークアドレスは、

IPアドレス AND サブネットマスク

で求めます（ビットごとにAND演算）。

例：

192.168.1.10 (11000000.10101000.00000001.00001010)
255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000)
--------------------------------------------------
192.168.1.0  (11000000.10101000.00000001.00000000)

→ ネットワークアドレスは 192.168.1.0

おっとっと、ここで復習。「AND演算」とはなんだった？

AND（論理積）演算とは、両方が1のときだけ1、それ以外は0になる計算です。

ビット1	ビット2	AND結果
1	1	1
1	0	0
0	1	0
0	0	0

コンピュータは、IPアドレスやサブネットマスクを「2進数（0と1の組み合わせ）」で扱います。

<補足> IPアドレスとサブネットマスクの関係

IPアドレス：その機器の住所のようなもの（例：192.168.1.130）
サブネットマスク：ネットワーク部分とホスト部分を区切るためのマスク（例：255.255.255.0）

サブネットマスクでは、

0 の部分 → ホスト部分（機器ごとに異なる）
を表します。

1 の部分 → ネットワーク部分（固定）

なので、これをもとに以下を考えると・・・

192.168.1.10 (11000000.10101000.00000001.00001010)
255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000)
--------------------------------------------------
192.168.1.0  (11000000.10101000.00000001.00000000)

→ ネットワークアドレスは 192.168.1.0　　になります。

4. 試験で問われるポイント

ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの計算
利用可能なホスト数の算出（2^(ホスト部のビット数) - 2）
CIDR表記（例：192.168.1.0/24）

午後問題では「与えられたIPアドレスがどのサブネットに属するか」を求める出題が多いようです。

過去問題風（午後試験形式）

問題

ある企業ネットワークでは、IPアドレス空間 192.168.20.0/26 を利用している。
サブネットマスクは 255.255.255.192 である。

このネットワーク内で、サーバ用にIPアドレス 192.168.20.70 を割り当てる計画がある。

(1) このIPアドレスが属するネットワークアドレスを答えよ。
(2) このサブネットで利用可能なホストアドレスの範囲を答えよ。
(3) 利用可能なホスト数を答えよ。

解答・解説

(1)

192.168.20.70
サブネットマスク 255.255.255.192 (/26)

1オクテット目：192.168.20（固定）
4オクテット目：

255.255.255.192 → 192 = 11000000 → 境界は64単位
70 ÷ 64 = 1 余り6 → ネットワークアドレスは 192.168.20.64

(2)
ブロードキャストアドレスは64の次のネットワーク開始 – 1 = 192.168.20.127
利用可能範囲は

192.168.20.65 ～ 192.168.20.126

(3)
ホスト部は 6ビット（32-26=6）

2^6 - 2 = 62

→ 利用可能ホスト数は 62台

ところで、「オクテット」とは？

オクテットは、**8ビット（8つの0や1）**をひとまとめにした単位です。
「バイト（byte）」とほぼ同じ意味で使われますが、1バイト＝8ビットということを明確にするために、通信やネットワークの分野では「オクテット」という言葉がよく使われます。（昔はバイトの大きさがコンピュータによって違っていたため）
octはラテン語で「8」を意味します。

ビットとオクテットの関係

1ビット   = 0 または 1 の1桁
8ビット   = 1オクテット（1バイト）

図で表すとこうなる

[ 1ビット ]    : 0
[ 1ビット ]    : 1
[ 1ビット ]    : 0
[ 1ビット ]    : 1
[ 1ビット ]    : 0
[ 1ビット ]    : 0
[ 1ビット ]    : 1
[ 1ビット ]    : 1
---------------------------
合計8ビット = 1オクテット

ネットワークでの使われ方の例

IPアドレス（IPv4）は 4つのオクテット で構成されています。
例えば 192.168.0.1 は 192（オクテット1） 168（オクテット2） 0 （オクテット3） 1 （オクテット4）

📌 オクテットのまとめ

オクテット = 8ビット
ネットワーク分野で特に使われる言葉
バイトとほぼ同じだが、あえて「8ビットであること」を明確にしたいときに使う

過去問例2：基本情報技術者平成29年秋期午前問35

こちらも先ほどと同様に「IPアドレス AND サブネットマスク」で求めるタイプの問題です。

問題文

次の IPアドレス と サブネットマスク をもつPC がある。このPCのネットワークアドレスとして、適切なものはどれか。

IPアドレス：10.170.70.19
サブネットマスク：255.255.255.240

選択肢：

ア：10.170.70.0
イ：10.170.70.16
ウ：10.170.70.31
エ：10.170.70.255
出典：基本情報技術者試験ドットコム

正解：イ（10.170.70.16）
なぜなら、サブネットマスク 255.255.255.240 は末尾ビットが 11110000（/28）。
IPのホスト部（下位4ビット）を全て 0 にすると得られるアドレスがネットワークアドレスとなります。

問題の要点

IP アドレスの例：10.170.70.19
サブネットマスク：255.255.255.240（/28）

ビット演算の進め方

サブネットマスクを 2進数表現 → ネットワーク部が 28ビットと判定
IPアドレスの下位4ビット（ホスト部）を全て0にする処理

図解（色分け可）

IP:      00001010 . 10101010 . 01000110 . 00010011 (10.170.70.19)
Mask:    11111111 . 11111111 . 11111111 . 11110000 (255.255.255.240)
    AND ------------------------------------------------
         00001010 . 10101010 . 01000110 . 00010000 → 10.170.70.16

選択肢から選ぶ

正解はイ：10.170.70.16

まとめポイント

サブネットマスクの2進数ビット数（/28など）をすぐに読み取る習慣
下位ビットを「全部0にすれば」ネットワークアドレス

ちなみに「/28」という表記はなに？？

「/28」という表記は CIDR表記（Classless Inter-Domain Routing）と呼ばれるもので、
サブネットマスクの 1（ビット）で立っている部分の数 を表しています。

サブネットマスクの例

サブネットマスク 255.255.255.240 を2進数にすると：

255   . 255   . 255   . 240
11111111.11111111.11111111.11110000

ここで、左から 1が28個 並んでいます。
だから /28 と書くのです。

ポイント整理

/24 → 255.255.255.0 （最初の24ビットが1）
/26 → 255.255.255.192 （最初の26ビットが1）
/28 → 255.255.255.240 （最初の28ビットが1）

つまり、
「/28」と書かれていたら「サブネットマスクは 255.255.255.240 のことだな」とすぐに分かる仕組みです。

実用的な理解

/28 → ホスト部が 4ビット 残る（32 − 28 = 4）
2^4 = 16 通りのアドレスが作れる
そのうち 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と 14台のホストが利用可能

✅ まとめると、
「/28」とは、サブネットマスクで「1が28個ある」ことを表す省略記法
であり、
残りのビット（ホスト部）がいくつあるかが分かるので、ホスト数や範囲をすぐに計算できる 便利な表記です。