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【初心者必見】サブネットマスクとは?~IPアドレス設計をやってみよう!~

こんにちは、インフラエンジニアのryuです。

今回は、IT初心者の方のためにサブネットマスクについて解説します。サブネットマスクとはネットワークの大きさを表すための物です。サブネットマスクを理解し、IPアドレスの設計ができるように詳しく解説していきます。

【初心者必見】サブネットマスクとは?

サブネットマスクって何?

IT初心者の方にサブネットマスクについて詳しく解説します!

サブネットマスクはネットワークの範囲を表す

サブネットマスクとは、ネットワークの大きさ、範囲を表すものです。

ネットワークに大きさってあるの・・・?

ネットワークとは、複数のPCを接続した状態のことを言います。つまり、ネットワークの大きさとは、接続されたPCの数ということになります。

サブネットマスクはIPアドレスとセットで記述します。

IPアドレスを記述する際に/24とか、255.255.255.0のような数字を見たことがあると思います。その数字のことです。

サブネットマスクの概要を理解するために、IPアドレス・CIDRの知識を解説します!

IPアドレスとは?【サブネットマスクするための前提知識①】

まず、サブネットマスクを理解する前に、IPアドレスを理解する必要があります。

IPアドレスとは、PCの住所のです。

家で例えてみましょう。手紙をやり取りするとき、送り先の住所と自分の家の住所を書きますよね。それと同じで、PC同士が通信するときに、あて先のIPアドレスを指定して通信を行います。

IPアドレスはPCの住所

また、IPアドレスには”ネットワーク部”と”ホスト部”に分けられます。

ネットワーク部?ホスト部?何それ?

この”ネットワーク部“と”ホスト部“は良く分からないと思いますが、サブネットマスクを理解するためには重要な部分です。

簡単に言うと、

  • ネットワーク部 → 各チームの番号
  • ホスト部 → 各個人の番号

つまり、同じネットワークの場合、同じネットワークアドレスになり、各端末にホスト部の番号が割り当てられます。同じ数字なら同じチームで、各個人にそれぞれの番号が割り当てられるイメージです。

サブネットマスクは、この“ネットワーク部”と”ホスト部”をIPアドレスで識別するための数字です。

サブネットマスクはIPアドレスのネットワーク部とホスト部を区別する

では、具体的にどのようにネットワーク部とホスト部を区別しているのでしょうか?ここからは、サブネットマスクの仕組みについて解説していきます!

また、IPアドレスの詳細は以下の記事で紹介しています。まだ良く分からないというかたはこちらをご覧ください。

クラス、CIDRについて理解する

ここからは、サブネットマスクとは具体的にどのようにネットワーク部とホスト部を区別しているのかを解説します。そのために重要なキーワードがこちらです。

  • クラス
  • CIDR

また知らない単語が・・・

クラスとCIDRが分かればサブネットマスクの概要が完璧に分かります!

まず、クラスについてです。クラスとはネットワークの規模を決めるものです。

使用するPCが多ければ、クラスA・B・Cというように、規模を3種類のクラスで分割します。

クラスはIPアドレスの先頭の数字によって決まります。クラスを使用する場合、使用できるホスト部のIPアドレスが固定されます。

そうすると、10台しかPCを使用しないのに、クラスCを割り当てると200台分以上のIPアドレスが使用されず、ムダになってしまいます。

そこで、柔軟にネットワークの大きさを決めるようにするためにCIDR(サイダー)というものが誕生しました!

CIDRは、サブネットマスクを使用してネットワークの範囲を柔軟に決めます。

先ほどのクラスでは、IPアドレスがムダになっていましたが、サブネットマスクで柔軟にネットワークを区切ることでIPアドレスを効率よく使用できます。具体的には、10台のPCで構築されるネットワークには、10台分のホスト部が用意できるネットワークを作るようにします。

つまり、サブネットマスクでネットワークの大きさを指定して、IPアドレスを効率よく使うことができます。

では、実際にサブネットマスクを決めてIPアドレスの設計をやってみましょう!

まだクラス、CIDRについて良く分からないという方はこちらの記事をご覧ください。

IPアドレスの設計をやってみよう

ここからはIPアドレスの設計について解説していきます。

「PC100台使用するネットワークで適切なサブネットを割り当てる」という問題をやってみましょう。

サブネットマスクによって使用できる台数が変わる

先ほどの概要で説明しましたが、サブネットマスクはネットワークの大きさ、範囲を決めるものです。

つまり、サブネットマスクによって、使用できるPCの数が変わります

以下の表をご覧ください。

サブネットマスク一覧表

サブネットマスクと使用できるIPの数の一覧表

CIDR表記 サブネットマスク使用できるIPの数※
/24 255.255.255.0 254
/25255.255.255.128126
/26255.255.255.19262
/27255.255.255.22430
/28255.255.255.24014
/29255.255.255.2486
/30255.255.255.2522
/31255.255.255.2540

※/24では、256個のIPアドレスが使用できます。しかし、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスはPCに割り当てることができないので-2してあります。

サブネットマスクの設計

では、先ほどの 「PC100台使用するネットワークで適切なサブネットを割り当てる」 という問題をやってみましょう。上記の表に当てはめると、サブネットマスクは255.255.255.128、/25となります。/25のサブネットは126台使用できるからです。

サブネットマスク設計

つまり、IPアドレスは、192.168.0.0/25や172.16.0.0/25を割り当てれば大丈夫です。

このように、使用する台数から適切なサブネットマスクを割り当て、効率よくIPアドレスを使用するようにしましょう。

100台だけ使用するにも関わらず、/24を割り当てると100台分のIPアドレスが無駄になります。

使用できるIPアドレスを調べて、適切なサブネット設計しましょう

サブネットマスクとは初心者に必要な知識

今回の記事では、サブネットマスクについて解説しました。最後にまとめです。

  • サブネットマスクとはネットワークの範囲を表す
  • /24,255.255.255.0のように記述する
  • PCの台数でサブネットを設計

この3つを押さえておきましょう!

以上でサブネットマスクについての解説を終わります!さらに詳しい内容を知りたい方は、こちらの参考書で勉強してください!

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ryu
大手メーカのIT部門でインフラエンジニアやってます。 サーバ、ネットワーク、セキュリティ、クラウドについて投稿します。 AI、ARも勉強中です! youtubeでも技術ネタを発信していきます。↓のアイコンよりご覧ください!