サブネットマスクの計算のやり方

/26 のようなプレフィックス長から、そのネットワークに何台の機器を置けるかを出すには、 次の3ステップを踏むだけです。

1. 1

   ホスト部のビット数を出す

   32 − プレフィックス長

2. 2

   アドレス総数を出す

   2 のホスト部ビット数乗

3. 3

   ホスト数を出す

   アドレス総数 − 2（ネットワークアドレスとブロードキャストを除く）

IPアドレスは32ビットの数字1つですが、そのままでは「どのネットワークの」「何番目の機器か」が区別できません。 そこで住所を「地域」と「号室」に分けるように、IPアドレスもネットワーク部（どのネットワークか）とホスト部（その中の何番目の機器か）に分けます。どこまでがネットワーク部かを示す境目が、サブネットマスク（/26 のようなプレフィックス長）です。

192.168.10.130/26 を例に、1ステップずつ進めます。

ステップ1：プレフィックス長からホスト部のビット数を出す

IPアドレスは全部で32ビットです。プレフィックス長がネットワーク部のビット数なので、残りを引くだけでホスト部のビット数が出ます。

ステップ2：2のべき乗でアドレス総数を出す

ホスト部が n ビットなら、そのビットで表せる組み合わせは 2ⁿ 通りです。 これがそのネットワークに含まれるアドレスの総数（ネットワークアドレスとブロードキャストを含む）になります。

ステップ3：ネットワークアドレスとブロードキャストを引いてホスト数を出す

64個のアドレスのうち、先頭の1つはネットワークアドレス（そのネットワーク自体を指す名前）、 末尾の1つはブロードキャストアドレス（そのネットワーク全員への呼びかけ）で、どちらも機器には割り当てません。 だから2を引きます。

まず自分の手で3ステップを計算してから、下のツールに同じ値を入れて答え合わせをしてください。 IPアドレスとプレフィックス長を変えれば、別の問題でも試せます。

3ステップは10進数のまま計算できますが、コンピュータの内部ではIPアドレスとサブネットマスクのAND（論理積）でネットワークアドレスを求めています。 なぜそれで正しく求まるのかを、先ほどの例の第4オクテットで確認します。

ANDは「両方が1のときだけ1」になる演算です。太字のホスト部は、マスク側が0なのでANDを取ると強制的に0になります。一方、上位2ビット（マスク側が1の部分）はIPアドレスの値がそのまま残ります。 つまりANDは「ネットワーク部はそのまま残し、ホスト部だけを0にする」ための計算です。 ホスト部を0にした結果が 128、これがステップ3で使ったネットワークアドレスの第4オクテットと一致します。

なぜ −2 するのか

引く2つには、どちらも名前と役割があります。ネットワークアドレス（ホスト部が全部0）は そのネットワーク自体を指す名前で、特定の1台を指しません。ブロードキャストアドレス（ホスト部が全部1）は そのネットワークの全員への呼びかけに使う宛先で、これも1台に割り当てると混乱します。 だから機器に配れるのは、残りの「間」のアドレスだけになります。

/31 と /32 は例外（−2 しない）

/32 はホスト部が0ビット、つまりアドレス1個だけを指す指定です（特定の1台を名指しするACLなどに使います）。/31 はホスト部1ビットでアドレス2個しかなく、−2すると0台になってしまいます。 そこでRFC 3021により、ネットワークアドレスとブロードキャストという考え方自体を持たず、 2個とも機器に割り当てる例外になっています（ルータ同士を直結する区間などで使われます）。

プレフィックス長の数字が大きいほど、ネットワークは小さくなる

/25 や /26 のように数字が大きくなると、 感覚的には「範囲が広がりそう」に思えますが、逆です。プレフィックス長はネットワーク部のビット数なので、 大きくなるほどホスト部のビット数（32 − プレフィックス長）は減り、ネットワークは小さくなります。

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