サブネットマスク（サブネット化）とIPサブネット計算機のガイド

guide subnet mask ip subnet calculator

このチュートリアルでは、コンピュータネットワークシステムでのIPアドレス指定、サブネットマスク（サブネット化）、およびIPサブネット計算機の必要性について説明します。

これで 完全なネットワーキングトレーニングシリーズ 、について詳しく見てきました LAN対WAN対MAN 前のチュートリアルで。

このチュートリアルでは、コンピュータネットワークシステムでのIPアドレス指定の必要性を学習して調査します。

IPアドレッシングは、ネットワークのホストを認識し、ネットワークの特定のデバイスを一意に識別するために使用されます。

一方、サブネット化はIPアドレス指定と組み合わせて使用​​され、単一のネットワーク内に存在するいくつかの論理アドレス指定を開発します。

ネットワークのさまざまなクラスと、コンピュータネットワークにおけるそれらの役割と重要性について説明します。私たちの日常生活では、私たち人間は私たちの名前でお互いを識別します。同様に、ルーターとスイッチは、IPアドレスとサブネットマスクを使用して隣接するデバイスとネットワークを認識します。

学習内容：

• IPアドレスを理解する
• ネットワーククラスとサブネットマスク
• サブネット化
• IPサブネット計算機とは何ですか？
  • なぜIP計算機が必要なのですか？
• 結論
  • 推奨読書

IPアドレスを理解する

論理アドレス指定の全体的な現象は、OSI参照モデルのレイヤー3で機能し、ルーターやスイッチなどのネットワークコンポーネントは、最も一般的に使用されているホストデバイスです。

IPアドレスは、ネットワークのホストを明確に分類する32ビットの論理アドレスです。ホストは、コンピューター、携帯電話、またはタブレットにすることができます。 32ビットのバイナリIPアドレスは、2つの特徴的な部分で構成されています。 ネットワークアドレスとホストアドレス。

また、各オクテットは8ビットであるため、4オクテットもあります。このオクテットは10進数に変換され、ドットなどの形式で区切られます。したがって、ドット付き10進形式で表されます。 2進数のオクテットの範囲は00000000から11111111で、10進数の範囲は0から255です。

IPアドレス形式の例：

192.168.1.64（10進数）

スモークテストと健全性テストの違い

11000000.10101000.00000001.01000000（バイナリ）。

バイナリ形式は覚えにくいため、一般に、ドット付き10進形式は、論理アドレスの表現に世界中で使用されています。

バイナリオクテット値が10進値に変換される方法を詳しく理解しましょう。

8ビットがあり、各ビットの値は2のn乗（2 ^ n）です。右端の値は2 ^ 0で、左端の値は2 ^ 7です。

したがって、各ビットの値は次のとおりです。

2 ^ 7 2 ^ 6 2 ^ 5 2 ^ 4 2 ^ 3 2 ^ 2 2 ^ 1 2 ^ 0（^はパワーを示します）

したがって、結果は次のようになります。

128+ 64+ 32+ 16+ 8+ 4+ 2+ 1

すべてのビットが1の場合、値は255（128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255）になります。

オクテットのすべてのビットが1ではないとします。次に、IPアドレスを計算する方法を確認します。

1 0 0 1 0 0 0 1、128 + 0 + 0 + 16 + 0 + 0 + 0 + 1 = 145。

オクテットのビットを必要に応じてさまざまな組み合わせで組み合わせることにより、目的のネットワークの全体的なIPアドレスを導き出すことができます。要件に応じて、これらはクラスA、クラスB、クラスC、クラスD、およびクラスEと呼ばれるネットワークのさまざまなクラスに分類されます。

最も一般的には、クラスA、B、およびCは商業目的で使用され、クラスDおよびEには権利が留保されています。

ネットワーククラスとサブネットマスク

インターネットを管理する組織は、IPアドレスをネットワークのさまざまなクラスに分割しています。

各クラスは、サブネットマスクによって識別されます。デフォルトのサブネットマスクを分類することで、ネットワークのIPアドレスのクラスを簡単に識別できます。 IPアドレスの最初のオクテットは、IPアドレスの特定のクラスを識別します。

分類は、以下の表と図を使用して示されています。

• 127.0.0.0から127.255.255.255の範囲のクラス「A」アドレスは使用できず、ループバックおよび診断機能用に予約されています。このネットワークに接続できるホストの数は65536ホストを超えています。
• クラスBネットワーク内で接続されているホストの数は、256〜65534ホストです。
• クラスCネットワーク内で接続されているホストの数は254ホスト未満です。したがって、クラスCネットワークマスクは、サブネットワークと呼ばれるマイナーネットワークに最適です。クラスCの最後のオクテットのビットを使用してマスクを作成します。したがって、ビットの可用性に応じてサブネットを再配置および最適化する必要があります。

以下の表は、クラスCネットワークで描画できるマスクを示しています。

コンピュータネットワークのネットワーククラスとサブネットマスク現象について研究しました。次に、マスクがIPアドレスのネットワークIDとホストIDの部分を分類するのにどのように役立つかを見てみましょう。

クラスAIPアドレスの場合を想定します。

例えば、IPアドレスとサブネットマスクのペアを取得します10.20.12.2 255.0.0.0

＃1） この組み合わせをバイナリ値に変換します。

＃二） クラスAネットワークであり、最初のオクテットがネットワークIDを表すため、すべて1のサブネットマスクに対応するビットはネットワークIDを表します。サブネットマスクのすべての0に対応するビットは、ホストIDです。したがって、ネットワークIDは10で、ホストIDは20.12.2です。

＃3） 指定されたサブネットから、特定のネットワークのIP範囲を計算することもできます。 IPが10.68.37.128の場合（クラスAの場合を想定）

サブネットマスク：255.255.255.224
IP範囲= 256-224 = 32。
32個のIPのうち、理想的には1つはゲートウェイに使用され、2つ目はネットワークIPに使用され、3つ目はブロードキャストIPに使用されます。
したがって、使用可能なIPの合計は32-3 = 29IPです。

IP範囲は10.68.27.129から10.68.27.158になります。

サブネット化

サブネット化により、ネットワークの特定のクラスの1つのネットワーク内にさまざまなサブネットワークまたは論理ネットワークを作成できます。サブネット化しないと、大きなネットワークを作成することはほとんど非現実的です。

大規模なネットワークシステムを構築するには、すべてのリンクに、そのネットワークの参加者であるリンクされたネットワーク上のすべてのデバイスとの一意のIPアドレスが必要です。

サブネット化技術の助けを借りて、特定のクラス（A、B、またはC）の大規模なネットワークを小さなサブネットワークに分割して、異なる場所にある各ノード間の相互接続を行うことができます。

ネットワーク上の各ノードには、固有のIPとサブネットマスクIPがあります。 n個のネットワークを接続するスイッチ、ルーター、またはゲートウェイには、相互接続するネットワークごとにn個の一意のネットワークIDと1つのサブネットマスクがあります。

サブネット化の式は次のとおりです。

2 ^ n> =要件。

サブネットごとのホスト数の式は次のとおりです。

2 ^ n -2

次に、例を使用してプロセス全体を理解しましょう。

デフォルトのサブネットマスクを使用したクラスCネットワークIDの例を取り上げました。

ネットワークID / IPアドレスが次のとおりであるとします。 192.168.1.0

デフォルトのサブネットマスク： 255.255.255.0（10進数）

デフォルトのサブネットマスク： 11111111.11111111.11111111.00000000（バイナリ）

したがって、ビット数は8 + 8 + 8 + 0 = 24ビットです。前述のように、クラスCネットワークでのサブネット化では、サブネットマスクのホスト部分からビットを借用します。

したがって、要件に従ってサブネットをカスタマイズするには、次のようにします。

255.255.255.248（10進数）のサブネットマスクを使用します

11111111.11111111.11111111.11111000（バイナリ）。

上記のバイナリ表記から、最後のオクテットの最後の3ビットをホストIDアドレス指定の目的で使用できることがわかります。

したがって、サブネットの数= 2 ^ n = 2 ^ 3 = 8サブネット（n = 3）。

サブネットあたりのホスト数= 2 ^ n -2 = 2 ^ 3 -2 = 8-2 = 6サブネット、つまり使用可能なホストIP。

現在、IPアドレス指定スキームは次のとおりです。

表内の上記のすべてのIPのサブネットマスクは共通です（例：255.255.255.248）。

上記の例の助けを借りて、サブネット化が同じサブネットワークのさまざまなリンクとノード間のインターネットワークを構築するのにどのように役立つかを明確に理解できます。上記のすべてのIPは、ネットワーク全体でデバイスをインターネットワークするために使用できます。

注意： サブネットマスクは、コンピュータネットワークシステムのあらゆる場所で最も広く使用されています。したがって、特定のネットワークのサブネットマスクを表す方法がもう1つあります。これは、簡単に表示および記憶できるため、選択および標準化されています。

サブネットマスク – 255.255.255.248（バイナリ）

11111111.11111111.11111111.11111000（10進表記）

10進表記から、各オクテットに1が含まれるビット数を計算できます。

8 + 8 + 8 + 5 = 29

したがって、サブネットマスクは/ 29として表すことができます。

ネットワークIDを使用すると、192.168.1.9 / 29と表すことができます。

上記の表記法から、サブネット化の標準的な表記法と式を知っている人なら誰でも、IPが255.255.255.248または/ 29のサブネットマスクを使用していることを理解できます。

2進表記と10進表記のさまざまなサブネット化スキームを以下に示します。

サブネットマスクの「/」表記法は、覚えやすく、2進表記と10進数のサイズが非常に長いため、最も広く使用されています。

図でネットワークコンポーネントを相互接続しながらマスクスキームを示しているため、10進数と2進数の方法を使用すると、全体の図が非常に複雑になり、理解しにくくなります。

プラットフォームには表示するIPが非常に多く、覚えるのも難しくなります。したがって、一般的に、ルーティングとIPアドレス指定スキームに精通している人は、図や図で短い表記法を使用します。

例1：

ネットワークデバイスの相互接続の例を使用してサブネット化を理解する：

上の図は、サブネットワークの相互接続にサブネット化がどのように使用されるかを示しています。まず、接続する必要のあるホストの数とネットワークの他の要件を満たす必要があるため、それに応じてサブネットマスクとネットワークIDをカスタマイズし、その後デバイスに割り当てます。

上記のネットワークはクラスCネットワークマスクを使用しており、/ 29サブネットマスクは、ネットワークIPを8つのサブネットに分割できることを意味します。各ルーターには、リンクされたサブネットワークごとに一意のIPアドレスがあります。

ホストIDのサブネットマスクから運ぶビットが多いほど、ネットワークで取得できるサブネットが増えることに注意する必要がある重要な点があります。

例2：

クラスBネットワーク：

上記の表は、クラスBサブネット化スキームを使用してサブネットマスクごとに接続できるサブネットとホストの数の詳細を示しています。

大量のWAN通信システムでホストを接続する場合、クラスBサブネット化は、構成用の幅広いIPを提供するため、非常に効果的です。

IPサブネット計算機とは何ですか？

IPアドレス指定とサブネット化の概念で詳細に説明したように、サブネットとスーパーネットネットワークは、さまざまなネットワークデバイスを相互接続するための小さなネットワークを作成するために大きなネットワークから派生し、互いに遠く離れて配置され、一意のIPアドレスとサブネットマスクを割り当てます。お互いのコミュニケーションのために彼らに。

IP計算機は、特定のネットワークのサブネットマスクとIPアドレスを入力値として入力することにより、ブロードキャストIPアドレスの値、ホストデバイスの使用可能なIP範囲、サブネットマスク、IPクラス、およびホストの総数を出力します。 。

IP計算機は、ネットワークのIPV4およびIPV6ネットワークプロトコルクラスの両方の結果を提供します。

なぜIP計算機が必要なのですか？

ネットワークシステムに使用されるネットワークにはさまざまなクラスがあり、商用目的のもののうち、クラスA、B、およびCが最も広く使用されています。

ここで、例を使用してIP計算機の必要性を理解しましょう。ホスト範囲、ブロードキャストIPなどを計算する必要がある場合。

例1： ネットワークIP190.164.24.0とサブネットマスク255,255.255.240を使用するクラスCネットワークの場合、CIDR表記では/ 28を意味します。

次に、このチュートリアルの前半で説明した数式のように手動で計算できます。

サブネット化の最後のオクテットである11111111.11111111.11111111.11110000からホストIPを借用します

ここではありません。サブネットの数は2 ^ n = 2 ^ 4 = 16サブネット（n = 4）です。
サブネットあたりのホスト数は2 ^ n -2 = 2 ^ 4 -2 = 14サブネットは、14の使用可能なホストIPを意味します。

ネットワークIP190.164.24.0の場合、

サブネットマスクは、255.255.255.240であるこれらすべてのIP範囲に共通です。

これを手動で計算する手順全体には時間がかかります。

IS例2：C クラスAネットワークIPのサブネット化に同じパラメータを割り当てます。

IPアドレスは10.0.0.0です
サブネットマスクは255.252.0.0です。 （CIDR表記で/ 14）
現在、サブネットごとに使用可能なホストの数は262,142です。

したがって、このような種類の巨大なネットワークでネットワークパラメータを計算するために、サブネット計算機が設計されています。これは基本的にソフトウェアツールであり、ネットワークIPやサブネットマスクなどの基本的なパラメータを入力するだけで、目的の値を自動的に計算します。

出力はより正確で正確であり、1つの大きなネットワークからサブネットとスーパーネットを構築しているユーザーにとっても時間の節約になります。

また、非常に簡単で使いやすく、クラスAおよびクラスBネットワークの場合に主に使用されます。使用可能なIPとホストの範囲は数千から数百万です。

ネットワークアドレスは10.0.0.0です
サブネットマスクは、CIDR表記で255.252.0.0（/ 14）です。
ホストの数は262144になり、サブネットの数は64になります。

結果が非常に大きいため、以下の3つの部分のスクリーンショットのセットを使用して、ツールからこれを取得する方法を確認してください。

クラスAネットワークIP計算機のスクリーンショット-2

例3 ： このツールを使用してブロードキャストアドレス、使用可能なホストの数、サブネットの数などを計算するためのクラスBネットワーク。

IPアドレスは10.0.0.0です
サブネットマスクは、CIDR表記で255.255.192.0（/ 18）です。
ホストの数は16384になり、サブネットの数は1024になります。

結果は非常に長いので、以下の3つの部分のスクリーンショットのセットを使用して結果を見つけてください。

したがって、上記の例を使用すると、要件に従ってサブネットの詳細を取得できます。

次の表は、さまざまなIPV4サブネットの詳細を示しています。

=> シンプルなコンピュータネットワークサービスに気をつけろ

結論

このチュートリアルでは、さまざまな例を使用して、コンピュータネットワークシステムでのIPアドレス指定とサブネット化の必要性を学習しました。

IPアドレス指定スキームとサブネット化は、大規模ネットワーク内のサブネットワークとIPを定義する際の構成要素です。

使用したさまざまな式は、特定のネットワークで接続できるホストを決定するのに役立ちます。また、通信を容易にするために、巨大なネットワークを多数の小さなネットワークに分割する方法を知ることもできます。

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