こんにちは、インフラエンジニアのryuです。
CCNAの勉強で、サブネットの計算に時間がかかっていませんか？
サブネットの計算は、CCNAではそれだけで1問になるだけでなく、ルーティングやACLの問題を解くときの前提にもなります。ここで手が止まると、ほかの分野の問題まで落としてしまいます。
この記事では、CCNA（200-301）で問われやすいサブネットの計算問題を、オリジナルで10問用意しました。ホスト数、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、所属の判定、マスクの選び方、ワイルドカードマスクと、問われ方ごとに並べています。
サブネットマスクの意味から確認したい方は『サブネットマスクとは？』を先に読んでおくと、解説が分かりやすくなるはずです。
CCNAでサブネットはどう出題される？¶
問題に入る前に、試験の基本と、サブネットがどの分野に入っているかを確認しておきます。
CCNAの試験は 200-301 の1科目で、現在はバージョン1.1、試験時間は120分です。Ciscoの発表では、v1.1を受けられるのは2027年2月2日までで、2月3日からはv2.0に切り替わります。
サブネットは、v1.1の出題範囲のうち、20%を占める1.0 Network Fundamentalsに入っています。
1.6 Configure and verify IPv4 addressing and subnetting
（IPv4アドレスとサブネットの設定と確認）
出題範囲の書き方は「設定と確認」なので、計算だけでなく、機器に設定されたアドレスを見て正しいかどうかを判断する力も問われます。
問われ方は大きく5つ¶
サブネットの問題は、問われ方で分けると次の5つにまとまります。今回の10問も、この分け方に沿って作っています。
| 問われ方 | 聞かれること | 今回の問題 |
|---|---|---|
| ホスト数 | そのマスクで使えるホストの数 | 問題1・2 |
| ネットワークアドレス | ホストが所属するサブネットの先頭 | 問題3・4 |
| ブロードキャストと範囲 | サブネットの最後のアドレス、使える範囲 | 問題5・6 |
| 所属の判定 | 2つの機器が同じサブネットにいるか | 問題7・8 |
| マスクの選び方 | 必要なホスト数を満たす最小のマスク | 問題9 |
最後の問題10は、OSPFやACLで使うワイルドカードマスクです。サブネットの考え方がそのまま使える問題なので、あわせて解いてみてください。
解く前に覚えておきたい手順¶
どの問われ方でも、使う手順は同じです。マスクから、区切りの大きさ（ブロックサイズ）を出すところから始めます。
1. マスクの中で、255でも0でもないオクテットを探す（例：/26 なら第4オクテットの192）
2. 256 からその値を引いてブロックサイズを出す（256 - 192 = 64）
3. 0 からブロックサイズずつ区切る（0, 64, 128, 192）
4. 対象のアドレスが入る区切りを探す
先頭がネットワークアドレス、次の区切りの1つ手前がブロードキャストアドレス
ホスト数は、ホスト部のビット数を n として 2^n - 2 で求めます。2を引くのは、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの2つをホストに割り当てられないからです。
よく使うマスクの対応表¶
試験でよく出るのは、/24 から /30 までの範囲です。プレフィックス長、マスク、ブロックサイズ、ホスト数の対応を表にしておきます。
| プレフィックス | サブネットマスク | ブロックサイズ | ホスト数 |
|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 |
256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 |
128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 |
64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 |
32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 |
16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 |
8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 |
4 | 2 |
ブロックサイズは、プレフィックスが1つ増えるごとに半分になります。ホスト数は、ブロックサイズから2を引いた数です。
この表は丸暗記しなくても、/24 の行から半分ずつにしていけば作れます。試験の前に、白い紙に自分で書けるか試してみてください。
暗算のスピードを上げる練習は『サブネット計算を暗算に持ち込む練習メニュー』にまとめているので、ここでは試験の形で解くことに集中します。
正解は各問題の下にある引用ブロックに書いています。自分の答えを決めてから読み進めてください。
ホスト数とネットワークアドレスを求める問題¶
まずは、いちばん基本になるホスト数とネットワークアドレスの問題です。
問題1：/27で使えるホスト数¶
サブネットマスクが /27 のサブネットで、ホストに割り当てられるIPアドレスはいくつですか？
- A. 14
- B. 30
- C. 32
- D. 62
正解：B
/27のホスト部は 32 - 27 = 5ビットです。2^5 = 32から、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの2つを引いて、使えるのは30個です。Cの32は、2を引き忘れたときの数です。
問題2：/23で使えるホスト数¶
サブネットマスクが 255.255.254.0 のサブネットで、ホストに割り当てられるIPアドレスはいくつですか？
- A. 254
- B. 256
- C. 510
- D. 512
正解：C
255.255.254.0は/23で、ホスト部は9ビットです。2^9 = 512から2を引いて510個になります。第3オクテットにもホスト部が1ビットかかっているので、/24の254個より多くなります。
問題3：/26のネットワークアドレス¶
ホストに 10.20.30.150/26 が設定されています。このホストが所属するサブネットのネットワークアドレスはどれですか？
- A.
10.20.30.0 - B.
10.20.30.64 - C.
10.20.30.128 - D.
10.20.30.150
正解：C
/26のマスクは255.255.255.192で、ブロックサイズは 256 - 192 = 64 です。第4オクテットは 0、64、128、192 で区切られます。150 は 128〜191 に入るので、ネットワークアドレスは10.20.30.128です。
問題4：第3オクテットで区切る/20¶
ホストに 172.16.45.200/20 が設定されています。このホストが所属するサブネットのネットワークアドレスはどれですか？
- A.
172.16.0.0 - B.
172.16.32.0 - C.
172.16.45.0 - D.
172.16.48.0
正解：B
/20のマスクは255.255.240.0で、区切りがあるのは第3オクテットです。ブロックサイズは 256 - 240 = 16 なので、0、16、32、48 と区切られます。45 は 32〜47 に入るので、ネットワークアドレスは172.16.32.0です。第4オクテットはすべてホスト部なので0になります。
第3オクテットで区切る問題は、第4オクテットの200に目が行って間違えやすいので注意してください。
ブロードキャストアドレスと所属を判定する問題¶
次は、サブネットの範囲の終わりと、所属の判定です。
問題5：/28のブロードキャストアドレス¶
ホストに 192.168.1.100/28 が設定されています。このサブネットのブロードキャストアドレスはどれですか？
- A.
192.168.1.96 - B.
192.168.1.111 - C.
192.168.1.112 - D.
192.168.1.255
正解：B
/28のマスクは255.255.255.240で、ブロックサイズは16です。100 は 96〜111 の区切りに入るので、ネットワークアドレスは192.168.1.96、ブロードキャストアドレスは次の区切り112の1つ手前の192.168.1.111です。
ブロードキャストアドレスは、ネットワークアドレスにブロックサイズを足して1を引く、と考えても求められます。この問題なら 96 + 16 - 1 = 111 です。ネットワークアドレスとセットで出せるようにしておくと、範囲を答える問題にもそのまま使えます。
問題6：/23で使えるアドレスの範囲¶
ネットワーク 172.20.10.0/23 で、ホストに割り当てられるアドレスの範囲はどれですか？
- A.
172.20.10.1〜172.20.10.254 - B.
172.20.10.1〜172.20.11.254 - C.
172.20.10.0〜172.20.11.255 - D.
172.20.10.1〜172.20.11.255
正解：B
/23は第3オクテットのブロックサイズが2なので、172.20.10.0〜172.20.11.255が1つのサブネットです。先頭の172.20.10.0と最後の172.20.11.255を除いた範囲がホストに使えます。172.20.10.255や172.20.11.0も、このサブネットでは普通のホストのアドレスとして使えます。
末尾が .255 や .0 だと、反射的にホストに使えないと思ってしまいがちです。使えるかどうかは、末尾の数字ではなく、サブネットの先頭か最後かで決まることを覚えておきましょう。
問題7：同じサブネットにいるのはどれ？¶
ルーターのインターフェースに 192.168.10.1/28 が設定されています。次のうち、このインターフェースと同じサブネットにいるPCのアドレスはどれですか？いずれもマスクは /28 です。
- A.
192.168.10.14 - B.
192.168.10.16 - C.
192.168.10.20 - D.
192.168.10.31
正解：A
/28のブロックサイズは16なので、ルーターのアドレスが入るサブネットは192.168.10.0〜192.168.10.15です。この範囲に入るのはAの.14だけです。B、C、Dはどれも192.168.10.16/28のサブネットに入るので、ルーターを経由しないと通信できません。
この問われ方は、PCがデフォルトゲートウェイと通信できない原因を答える問題としてもよく出ます。ゲートウェイのアドレスがPCと同じサブネットにあるかを、まず確認するのが基本です。
問題8：/27で使えるホストのアドレス¶
ネットワーク 192.168.5.64/27 で、ホストに割り当てられるアドレスはどれですか？
- A.
192.168.5.64 - B.
192.168.5.90 - C.
192.168.5.95 - D.
192.168.5.96
正解：B
/27のブロックサイズは32なので、このサブネットは192.168.5.64〜192.168.5.95です。Aはネットワークアドレス、Cはブロードキャストアドレス、Dは次のサブネットの先頭なので、ホストに使えるのはBの.90だけです。
マスクの選び方とワイルドカードマスクの問題¶
最後は、条件からマスクを選ぶ問題と、ワイルドカードマスクの問題です。
問題9：50台を収容できる最小のマスク¶
1つのサブネットに、50台のホストを接続する予定です。アドレスの無駄がもっとも少なくなるサブネットマスクはどれですか？
- A.
255.255.255.128 - B.
255.255.255.192 - C.
255.255.255.224 - D.
255.255.255.240
正解：B
それぞれのホスト数は、Aの
/25が126、Bの/26が62、Cの/27が30、Dの/28が14です。50台を収容できるのはAとBで、その中で小さいのは62台のBです。Cは30台までなので足りません。
この問われ方では、ホスト数をちょうど満たすかどうかではなく、足りるかどうかで判断します。50台と62台のように、少し余裕が出るのは普通のことです。
反対に、ルーター同士をつなぐ回線のように、アドレスが2つあれば足りる場所では /30 がよく使われます。ホスト数が2なので、アドレスの無駄がいちばん少なくなるからです。
問題10：/27に対応するワイルドカードマスク¶
OSPFの network コマンドやACLで、192.168.20.32/27 のサブネットを指定します。ワイルドカードマスクとして正しいものはどれですか？
- A.
0.0.0.15 - B.
0.0.0.31 - C.
0.0.0.32 - D.
255.255.255.224
正解：B
ワイルドカードマスクは、
255.255.255.255からサブネットマスクを引いて求めます。/27のマスクは255.255.255.224なので、255 - 224 = 31 で0.0.0.31です。ブロックサイズの32から1を引いた数、と覚えても同じ答えになります。
ワイルドカードマスクでは、0のビットが「一致を確認する部分」、1のビットが「無視してよい部分」を表します。サブネットマスクとは0と1の意味が逆になっている、と考えると覚えやすいです。
サブネットマスクをそのまま書いてしまうDのような間違いは、設定の問題でもよく選択肢に入っているので気をつけてください。
設定すると、次のような形になります。
Router(config)# access-list 10 permit 192.168.20.32 0.0.0.31
Router(config)# router ospf 1
Router(config-router)# network 192.168.20.32 0.0.0.31 area 0
間違えやすいポイントのまとめ¶
10問を通して、間違えやすいところを表にまとめておきます。
| 間違えやすい点 | 確認すること |
|---|---|
| ホスト数で2を引き忘れる | 2^n ではなく 2^n - 2 |
| 第3オクテットで区切るマスク | /17〜/23 は第3オクテットで区切る |
| ブロードキャストの位置 | 次の区切りの1つ手前 |
| マスクの選び方 | 足りる中でいちばん小さいもの |
| ワイルドカードマスク | 255 からマスクを引く |
特に、どのオクテットで区切られているかを最初に確認することが大切です。ここを間違えると、手順が合っていても答えがずれてしまいます。
試験は120分で、サブネット以外の問題もたくさん解く必要があります。ブロックサイズの出し方は、見た瞬間に浮かぶくらいまで練習しておきましょう。
ルーティングテーブルの読み方とあわせて理解したい方は『ルーティングとは？』、ほかの分野の問題も解いてみたい方は『CCNAの練習問題10問』も使ってみてください。
InfraAcademyで続きの問題を解く¶
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サブネットの前提になるIPアドレスやルーティングの知識を順番に学び直したい方は、ネットワークロードマップ で学ぶ順番を確認してみてください。勉強の進め方そのものに迷っている方は、『CCNAの勉強方法』もあわせてどうぞ。
まとめ¶
CCNAのサブネットの問題は、ホスト数、ネットワークアドレス、ブロードキャストと範囲、所属の判定、マスクの選び方の5つの問われ方にまとまります。
どの問題も、マスクからブロックサイズを出し、アドレスが入る区切りを探すという同じ手順で解けます。ワイルドカードマスクも、ブロックサイズから1を引けば求められます。
最初はゆっくりでも構いません。手順どおりに解く練習を重ねれば、少しずつ速く、正確に解けるようになります。
今日の10問で手順を確認できたら、次は時間を計って、問題数を増やして解いてみてください。
