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サブネットとCIDR

luagate/subnet-cidr-introサブネット入門25 枚ネットワーク
スライド103触れる図解124レッスンの導入6

上から下へ、全 25 枚そのまま並べています。

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サブネット入門

サブネットとCIDR

ネットワークを区切る 〜IP設計の基本〜

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目次

今日の流れ

1. IPアドレスの復習と分割の考え方

2. サブネットマスクとCIDR表記

3. ホスト数の計算と分割の例

4. ネットワークアドレスと演習

5. まとめと振り返り

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サブネット入門 - イントロ

今日のゴール

この時間で身につけてほしいことです。

  • IPアドレスの設計をイメージできる
  • サブネット分割が「住所の区切り」だと分かる
  • CIDR表記の読み方が分かる
  • 使えるホスト数を計算できる
  • ネットワークアドレスとブロードキャストが分かる
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サブネット入門 - イントロ

復習 IPアドレスとは

以前学んだIPアドレスを思い出すところから始めます。ネットワーク上の住所でした。

  • IPアドレスはネットワーク上の住所
  • 数字4つをドットで区切って表す（例 192.168.1.10）
  • 同じ網の中では住所が重ならない
  • 以前学んだプライベートIPの範囲も後で使う
  • この住所を上手に区切るのがサブネット
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サブネット入門 - イントロ

ネットワーク部とホスト部

IPアドレスは「どの町か」と「町の中の何番地か」の2つに分かれています。

ネットワーク部 / ホスト部

IPアドレスの前半が所属する網を表すネットワーク部、後半がその網の中の機器を表すホスト部。郵便の住所でいえば、町名と番地の関係に近い。

・前半が町名にあたるネットワーク部

・後半が番地にあたるホスト部

・同じ網の機器はネットワーク部が同じ

・ホスト部だけが機器ごとに変わる

・どこで区切るかを決めるのがサブネットマスク

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サブネット入門 - イントロ

なぜ分割するのか

大きな網を小さく区切ると、管理しやすく安全で無駄が減ります。

管理しやすい
  • 部署ごとに区切れる
  • 住所が整理される
無駄が減る
  • 必要な数だけ確保
  • 住所を使い切らない
安全になる
  • 区切りで通信を制御
  • 影響範囲を絞れる
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サブネット入門 - 設計

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第2部 マスクとCIDR

区切り線をどう表すか

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サブネット入門 - 設計

サブネットマスク とは

IPアドレスのどこまでがネットワーク部かを示す「区切り線」です。

サブネットマスク（Subnet mask）

IPアドレスのうち、どこまでがネットワーク部かを示す数値。ビットが1の部分（255として見える側）がネットワーク部、ビットが0の部分がホスト部を表す。住所のどこまでが町名かを示す線のようなもの。

・ネットワーク部の範囲を示す

・ビットが1の側が町名にあたる

・ビットが0の側が番地にあたる

・例 255.255.255.0 は前3つが町名

・区切る位置で網の大きさが決まる

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サブネット入門 - 設計

CIDR表記 とは

区切り線の位置を /24 のように短く書く表し方です。subnet を扱うときの共通言語です。

CIDR（サイダー）表記

ネットワーク部が何ビットあるかをスラッシュと数字で表す書き方。255.255.255.0 を /24 と短く書ける。英語では Classless Inter-Domain Routing の略。

・ネットワーク部のビット数を表す

・255.255.255.0 は /24 と同じ

・数字が大きいほど網は小さい

・数字が小さいほど網は大きい

・subnet 設計の共通言語になっている

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サブネット入門 - 設計

サブネットマスクとCIDRの対応

同じ区切りを、マスク表記とCIDR表記で言い換えたものです。網の大きさも添えます。

サブネットマスク
CIDR表記

大きめの網

255.255.0.0

/16

よく使う網

255.255.255.0

/24

小さめの網

255.255.255.192

/26

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サブネット入門 - 設計

区切り線をずらすイメージ

区切り線を右にずらすほどネットワーク部が長くなり、1つの網に入れる機器の数は減ります。

  • 区切り線が左だと大きな網になる
  • 区切り線が右だと小さな網になる
  • ホスト部のビットが多いほど機器を多く入れられる
  • CIDRの数字は区切り線の位置そのもの
  • 設計では必要な機器数から区切りを決める
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サブネット入門 - 計算

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第3部 ホスト数と分割

いくつ機器を置けるか

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サブネット入門 - 計算

使えるホスト数の求め方

ホスト部のビット数から、機器に割り当てられる数を計算する手順です。

ホスト部のビット数を数える
2をその数だけ掛け合わせる
そこから2を引く
残りが使えるホスト数になる
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サブネット入門 - 計算

なぜ2を引くのか

網の中の2つの住所は特別な役割があり、機器には割り当てられません。

  • 先頭の住所はネットワークアドレス
  • これは網そのものを指す名前になる
  • 末尾の住所はブロードキャストアドレス
  • これは網の全員へ一斉に呼びかける番号
  • この2つを除くので機器の数は2を引いた数になる
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サブネット入門 - 計算

CIDRと使えるホスト数

区切りの位置によって、入れられる機器の数が変わります。よく使う値を並べます。

ホスト部ビット
使えるホスト数

/24

8ビット

254台

/26

6ビット

62台

/28

4ビット

14台

/30

2ビット

2台

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サブネット入門 - 計算

CIDRごとの使えるホスト数（イメージ）

区切りを右へずらすほど、入れられる機器の数は急に減っていきます。あくまでイメージです。

255 台204153102510
254台
62台
14台
2台
/24
/26
/28
/30

出典: CIDRと使えるホスト数の傾向を示す概念図（概算）

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サブネット入門 - 計算

サブネット分割の例

1つの大きな網を、部署ごとに小さく分けるイメージです。

営業部
  • 192.168.10.0 /24
  • 254台まで
開発部
  • 192.168.20.0 /24
  • 254台まで
会議室
  • 192.168.30.0 /26
  • 62台まで
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サブネット入門 - 演習

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第4部 演習と確認

自分で計算してみる

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サブネット入門 - 演習

復習 プライベートIPの範囲

以前学んだプライベートIPの範囲を思い出すと、社内の網はこの範囲で設計します。

プライベートIPの範囲

社内や家庭の中だけで使うIPアドレスの範囲。インターネットには直接出ず、サブネット設計はこの範囲を区切って行うことが多い。

・10.0.0.0 から 10.255.255.255 の範囲

・172.16.0.0 から 172.31.255.255 の範囲

・192.168.0.0 から 192.168.255.255 の範囲

・社内や家庭の中だけで使う

・この範囲をCIDRで区切って設計する

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サブネット入門 - 演習

確認 IP設定を見るコマンド

・自分の機器のIPアドレスとサブネットマスクを確認できます。設計の出発点になります。

bash
# Mac / Linux で自分のIPを確認する
ip addr show

# Windows の場合
ipconfig

# 表示の例
# inet 192.168.1.10/24
# /24 が CIDR 表記のサブネット
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サブネット入門 - 演習

ミニ演習 計算してみよう

192.168.1.0 /24 を題材に、ネットワークアドレスとホスト数を考えてみましょう。

問題

  • 192.168.1.0 /24 の網を考える
  • ネットワークアドレスは？
  • ブロードキャストアドレスは？
  • 使えるホスト数は何台？

考え方のヒント

  • 先頭の 192.168.1.0 が網の名前
  • 末尾の 192.168.1.255 が一斉呼びかけ
  • ホスト部は8ビット
  • 2を8回掛けて2を引くと254台
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サブネット入門 - まとめ
クイズ

振り返りクイズ

今日の内容を確認しましょう。

CIDR表記が /24 のとき、1つの網で機器に使えるホスト数はおよそ何台？

A
256台
B
254台
C
128台
D
2台
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サブネット入門 - まとめ
答え

振り返りクイズ 解答

CIDR表記が /24 のとき、1つの網で機器に使えるホスト数はおよそ何台？

A
256台
B
254台
C
128台
D
2台

/24 ではホスト部が8ビットあります。2を8回掛けると256ですが、先頭のネットワークアドレスと末尾のブロードキャストアドレスは機器に使えないので、2を引いて254台になります。

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サブネット入門 - まとめ

質疑・次回予告

今日のまとめと、次に学ぶテーマです。質問があればここで受け付けます。

今日のおさらい
  • IPはネットワーク部とホスト部に分かれる
  • CIDRは区切り線の位置を短く表す
  • 使えるホスト数は2を掛けて2を引く
次回予告
  • MACアドレスとスイッチ 〜同じ網の中の通信〜
  • 同じ網の中での届け方を学ぶ
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サブネットは大きな住所を町ごとに区切る作業。CIDRという短い記号で区切り線の位置を表し、必要な数だけ住所を確保する。きれいに区切られた網は、管理しやすく安全で無駄がありません。

— サブネット入門

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