サブネット計算の練習問題(全23問)
サブネット計算を、
サブネット計算は、手順を知っていても、数をこなさないと速く正確に解けるようになりません。全23問を難易度別に3段階に分けています。まず自分で計算してから、解き方の途中式を確認してください。
解き方の説明は最小限にしています。手順から確認したいときは、サブネットマスクの計算のやり方を先に読んでください。
解き方のおさらい(3ステップ+早道)
ホスト数を出す基本の3ステップは、2-3 サブネットマスクの計算のやり方と同じです。
- 1
ホスト部の
ビット数を 出す 32 − プレフィックス長
- 2
アドレス総数を
出す 2 のホスト部ビット数乗
- 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の2つを除きます。
ネットワークアドレスやブロードキャストアドレスを求めるときは、2進数のANDを毎回計算する代わりに、ブロックサイズを使う早道があります。
サブネットマスクを左から見て、最初に255でなくなるオクテットを境目のオクテットと呼びます。IPアドレスの同じ位置のオクテットを見て、その値がブロックサイズの倍数のどの範囲に入るかを探します。
境目より左はそのままコピーします。境目より右は、ネットワークアドレスならすべて0に、ブロードキャストアドレスならすべて255にします。手順と例はサブネットマスクの記事で説明しています。
「N台入るのに必要な最小のサブネット」を選ぶ問題について:この問題集の「N台」は、機器に割り当てるアドレスの数で、ゲートウェイも含みます。ゲートウェイは、同じネットワークの外へ送るときの転送先です。
答えは、アドレス総数 − 2 がN以上になる最小のプレフィックス長です。引く2は、ネットワークアドレスとブロードキャストの分です。
基礎(/24〜/30)全7問
Q1/27 のサブネットマスクは?
答え:255.255.255.224
- 先頭から27個ぶん1を並べます。残り5ビットは0にします。
- 第4オクテットは 11100000 です。10進数にすると 128+64+32=224 です。
- 答え:255.255.255.224
Q2サブネットマスク 255.255.255.240 のプレフィックス長は?
答え:/28
- 第4オクテットの 240 を2進数にすると 11110000 です。
- 先頭から1が続く個数を数えると、4個です。上位3オクテットの24ビットに、この4ビットを加えます。
- 答え:24+4=28 なので、/28 です。
Q3192.168.1.1/29 のネットワークに配れるホスト数は?
答え:6台
- ホスト部のビット数は 32−29=3 ビットです。
- アドレス総数は 2³=8 個です。
- ホスト数は、アドレス総数からネットワークアドレスとブロードキャストの2つを除いた 8−2=6台 です。
Q4192.168.1.130/25 のネットワークアドレスは?
答え:192.168.1.128
- /25 のサブネットマスクは 255.255.255.128 で、左から見て最初に255でなくなる第4オクテットが境目です。
- ブロックサイズは 256−128=128 です。第4オクテットの130は、128の倍数 0, 128 のうち、128以上256未満に入ります。
- 答えは、そのブロックの先頭の 192.168.1.128 です。
Q510.0.0.50/28 のブロードキャストアドレスは?
答え:10.0.0.63
- /28 のブロックサイズは 256−240=16 です。第4オクテットの50は、16の倍数 48, 64 のうち、48以上64未満に入ります。
- ネットワークアドレスは 10.0.0.48 です。ブロードキャストは、次の倍数の1つ前です。
- 答え:第4オクテットは 64−1=63 なので、10.0.0.63 です。
Q6172.16.5.10/30 で使える(機器に割り当てられる)アドレスの範囲は?
答え:172.16.5.9 〜 172.16.5.10
- /30 のブロックサイズは 256−252=4 です。第4オクテットの10は、4の倍数 8, 12 のうち、8以上12未満に入ります。
- ネットワークアドレスは 172.16.5.8 です。ブロードキャストは 172.16.5.11 です。
- 使える範囲は、この2つを除いた間の 172.16.5.9 〜 172.16.5.10 です。
Q7192.168.5.32/27 は、実際にPCなどの機器に割り当てられるアドレスか?
答え:割り当てられない(ネットワークアドレスそのもの)
- /27 のブロックサイズは 256−224=32 です。第4オクテットでは、32の倍数 0, 32, 64… が境目になります。
- 32 はちょうど倍数なので、192.168.5.32〜.63 のブロックのネットワークアドレスです。
- 答え:割り当てられません。使えるのは 192.168.5.33〜.62 の間だけです。
境目が第2・第3オクテット(/12〜/23)全10問
プレフィックス長が16〜23のときは、第3オクテットが境目になります。/12のように12〜15まで短くなると、境目は第2オクテットになります。
Q8/20 のサブネットマスクは?
答え:255.255.240.0
- 先頭20ビットが1なので、上位2オクテットの16ビットはすべて1で、255になります。
- 残りの4ビットは、第3オクテットに入ります。第3オクテットは 11110000 で、10進数では 240 です。
- 答え:255.255.240.0
Q910.20.0.1/21 のネットワークに配れるホスト数は?
答え:2,046台
- ホスト部のビット数は 32−21=11 ビットです。
- アドレス総数は 2¹¹=2,048 個です。
- ホスト数は 2,048−2=2,046台 です。
Q10172.16.90.10/20 のネットワークアドレスは?
答え:172.16.80.0
- /20 のマスクは 255.255.240.0 で、左から見て最初に255でなくなるのは第3オクテットの240です。
- ブロックサイズは 256−240=16 です。第3オクテットの90は、16の倍数 80, 96 のうち、80以上96未満に入ります。
- 境目より右の第4オクテットは、0にします。答えは 172.16.80.0 です。
Q1110.20.130.5/19 のブロードキャストアドレスは?
答え:10.20.159.255
- /19 のブロックサイズは 256−224=32 です。第3オクテットの130は、32の倍数 128, 160 のうち、128以上160未満に入ります。
- ネットワークアドレスは 10.20.128.0 です。ブロードキャストの第3オクテットは、次の倍数の1つ前の 159 です。第4オクテットは255にします。
- 答え:10.20.159.255
Q12192.168.64.10/18 で使える範囲は?
答え:192.168.64.1 〜 192.168.127.254
- /18 のブロックサイズは 256−192=64 です。第3オクテットの64は、64の倍数 64, 128 のうち、64以上128未満に入ります。
- ネットワークアドレスは 192.168.64.0、ブロードキャストは 192.168.127.255 です。第3オクテットの127は、次の倍数128の1つ前です。
- 使える範囲は、この2つを除いた間の 192.168.64.1 〜 192.168.127.254 です。
Q1310.30.44.5/22 と 10.30.48.10/22 は同じネットワーク?
答え:別のネットワーク
- /22 のブロックサイズは 256−252=4 です。第3オクテットでは、4の倍数が境目になります。
- 44 は 44〜47 のブロックに入ります。48 は 48〜51 のブロックに入ります。ネットワークアドレスは 10.30.44.0 と 10.30.48.0 で、一致しません。
- 答え:別のネットワークです。同じネットワークならゲートウェイなしで直接届きますが、別のネットワークならデフォルトゲートウェイに任せます。
Q14あるオフィスに300台のPCを収容したい。必要な最小のプレフィックス長は?
答え:/23
- 2ⁿ − 2 が300台以上になる 2ⁿ を探します。2⁸=256 では、256−2=254台で足りません。2⁹=512 なら、512−2=510台で足ります。
- ホスト部は9ビット必要です。そのため、プレフィックス長は 32−9=23 です。
- 答え:/23 です。510台まで収容できます。
Q1510.0.0.0/16 を、同じ大きさの/20のネットワークに分けたい。いくつのネットワークに分かれる?
答え:16個
- 分割後にホスト部が減るビット数は、20−16=4 ビットです。
- ネットワークの数は 2⁴=16 個です。1つの/16は、16個の/20に分かれます。
- 答え:16個
Q16サブネットマスクが 255.255.252.0 のとき、ホスト数は?
答え:1,022台
- 第3オクテットの252を2進数にすると、11111100 です。先頭から1が続く個数は6個です。上位2オクテットの16ビットに加えると 16+6=22 ビットなので、/22 です。
- ホスト部のビット数は 32−22=10 ビットです。アドレス総数は 2¹⁰=1,024 個です。
- ホスト数は 1,024−2=1,022台 です。
Q17172.20.55.10/12 のネットワークアドレスは?
答え:172.16.0.0
- /12 のサブネットマスクは 255.240.0.0 で、左から見て最初に255でなくなるのは第2オクテットの240です。境目が第2オクテットになる例です。
- ブロックサイズは 256−240=16 です。第2オクテットの20は、16の倍数 16, 32 のうち、16以上32未満に入ります。
- 境目より右の第3・第4オクテットは、0にします。答えは 172.16.0.0 です。
応用:分割・所属判定・必要台数からの選択 全6問
1つのネットワークを分割したり、逆に必要な台数から適切なプレフィックス長を選んだりする問題です。
Q1810.4.9.0/24 を、同じ大きさの4つのネットワークに分けたい。プレフィックス長と、それぞれのネットワークアドレス・ブロードキャストアドレスは?
答え:/26。4つのネットワークは下表の通り
- 4=2²なので、4つに分けるにはホスト部を2ビット減らします。プレフィックス長は /24 から /26 になります。
- /26 のブロックサイズは 256−192=64 です。第4オクテットを64ずつ区切ると、4つのブロックになります。
10.4.9.0/24 を4分割した結果(第4オクテットのみ表示) ネットワーク 末尾 使える 範囲 .0 .63 .1〜.62 .64 .127 .65〜.126 .128 .191 .129〜.190 .192 .255 .193〜.254
Q19Q18で分けた4つのネットワークのうち、10.4.9.200 はどのネットワークに属する?
答え:10.4.9.192/26(範囲 .192〜.255)
- ブロックサイズ64の倍数 0, 64, 128, 192 のうち、200が入るのは192以上256未満です。
- ネットワークアドレスは 10.4.9.192 です。ブロードキャストは 10.4.9.255 です。
- 答え:10.4.9.192/26 です。使える範囲は .193〜.254 です。
Q20172.16.10.5/27 と 172.16.10.90/27 は同じネットワーク?
答え:別のネットワーク
- /27 のブロックサイズは 256−224=32 です。第4オクテットでは、32の倍数が境目になります。
- 5 は 0〜31 のブロックに入ります。90 は 64〜95 のブロックに入ります。ネットワークアドレスは 172.16.10.0 と 172.16.10.64 で、一致しません。
- 答え:別のネットワークです。
Q21192.168.9.0/27 を、同じ大きさの/30のネットワークに分けたい。いくつのネットワークに分かれる?
答え:8個
- 分割後にホスト部が減るビット数は、30−27=3 ビットです。
- ネットワークの数は 2³=8 個です。
- 答え:8個です。1つの/27は、8個の/30に分かれます。
Q2210.40.16.0/27 を、同じ大きさの2つのネットワークに分けたい。プレフィックス長と、それぞれのネットワークアドレス・ブロードキャストアドレスは?
答え:/28。10.40.16.0〜.15 と 10.40.16.16〜.31
- 2=2¹なので、2つに分けるにはホスト部を1ビット減らします。プレフィックス長は /27 から /28 になります。
- /28 のブロックサイズは 256−240=16 です。元の範囲 .0〜.31 を、16ずつ区切ります。
- 1つ目は、ネットワークアドレスが 10.40.16.0、ブロードキャストが 10.40.16.15 です。2つ目は、ネットワークアドレスが 10.40.16.16、ブロードキャストが 10.40.16.31 です。
Q232台のルータを1対1で結ぶ回線用に、ネットワークを1つ作りたい(ネットワークアドレス・ブロードキャストを除いて2台分あればよい)。必要な最小のプレフィックス長は?
答え:/30
- 2ⁿ − 2 が2台以上になる 2ⁿ を探します。2¹=2 では、2−2=0台で足りません。2²=4 なら、4−2=2台で足ります。
- ホスト部は2ビット必要です。そのため、プレフィックス長は 32−2=30 です。
- 答え:/30 で、使えるのは2台です。なお、−2の考え方を持たない /31 という例外もあります。詳しくは2-3の記事で説明しています。
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計算が合っているかを確かめたいときは、サブネット計算機が使えます。仕組みをもう一度確認したいときは、2-3の記事に戻ってください。台数の違う拠点にアドレスを割り当てる計算は、VLSMの記事で説明しています。
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